石墨烯在通信领域有什么样的发展

　　2010年，诺贝尔物理学被两位英国物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖诺夫夺得，他们因制备出了石墨烯而获此殊遇。而石墨烯的成功制备，引起了学界的巨大轰动，也引发了一场石墨烯制备、理论研究、应用开发的浪潮。

　　石墨烯（Graphene），又称单层石墨，是一种由碳原子以sp 2混成轨域组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯是目前世界上公认的最薄也是最坚硬的纳米级材料，几乎透明，导热系数高，高于纳米碳管和金刚石，室温下，石墨烯的电子传递速度比任何已知导体都快，而电阻率比铜或银更低。由于以上突出的特性，石墨烯被认为是未来电气电子航空航天领域的新一代突破性材料。在现代通信领域，我们通常会面临以下难题：电子设备体积庞大，重量重，能耗高，运行速度慢，发热量高，抗干扰能力差，这些问题都是电子工业与生俱来的难题，人们一直致力于追求更小，更轻，更快，经过几代人的努力也取得了不小的成果，从最初的埃尼阿克到现在的IPAD，从最初的电子管到现在的单晶硅，可以说，电子工业的发展的依托之一就是材料科学。而到现在，硅系材料已经在电子产业的舞台上手舞足蹈了好几十年，随着电子科学的发展以及人们需求的不断提升，硅系材料的缺点也不断涌现出来，电子传导慢，发热量大，体积大，直接制约着现代电子领域的发展。在人们为硅的缺点唏嘘不已焦头烂额的时候，石墨烯出现在了世人面前。

　　二、石墨烯在通信电子设备中的应用

　　由于石墨烯中电子的低能行为与相对论的中微子非常相似，这使得它能以极快的速度几乎毫无阻力的通过前进道路上所遇到的障碍，因此，石墨烯晶体管传输速度远超目前的硅晶体管，如果将石墨烯制备的晶体管用于通信处理设备，调制、解调设备的处理速度及性能将会得到飞跃性提升，而其极佳的低电阻和导热性能，又能极大地能源消耗，甚至为降低设备的损耗做出巨大贡献（电子设备的损耗很大一个原因是其长期处于高温而造成的元件氧化）。另外，石墨烯至轻至薄的特性，将会使通信电子设备（处理设备，传输设备，终端）的体积成倍变小，重量成倍变轻，而性能成倍提升。特别是现在的通信卫星，如果能用石墨烯材料替代大部分材料制造内部元件及外壳，性能提升暂且不说，超轻超薄的特性将会使卫星发射成本成倍降低，到时候只需一支火箭，就能将十位数的卫星送上太空，卫星通讯将会因此得到跨越式发展。

　　由于石墨烯中电子的低能行为与相对论的中微子非常相似，这使得它能以极快的速度几乎毫无阻力的通过前进道路上所遇到的障碍，因此，石墨烯晶体管传输速度远超目前的硅晶体管，如果将石墨烯制备的晶体管用于通信处理设备，调制、解调设备的处理速度及性能将会得到飞跃性提升，而其极佳的低电阻和导热性能，又能极大地能源消耗，甚至为降低设备的损耗做出巨大贡献（电子设备的损耗很大一个原因是其长期处于高温而造成的元件氧化）。另外，石墨烯至轻至薄的特性，将会使通信电子设备（处理设备，传输设备，终端）的体积成倍变小，重量成倍变轻，而性能成倍提升。特别是现在的通信卫星，如果能用石墨烯材料替代大部分材料制造内部元件及外壳，性能提升暂且不说，超轻超薄的特性将会使卫星发射成本成倍降低，到时候只需一支火箭，就能将十位数的卫星送上太空，卫星通讯将会因此得到跨越式发展。