石墨烯与玻璃混合制成车窗薄膜 可防止热量进入车内

石墨烯和玻璃之间的互补特性意味着这两种材料可以完美结合，两者的结合将对汽车行业的发展特别有利。石墨烯是一种神奇的材料，因其创新的物理财产而备受赞誉。这种材料由单层碳原子组成，碳原子排列成二维六边形晶格结构，具有机械强度、导电性、导热性和柔韧性，是电子设备的重要组成部分。然而，这种非凡的材料还有一个通常不受好评的特性，即当与其他特性相结合时，由于其光学透明度，它特别适合开发玻璃和窗户膜。石墨烯的强度和光学透明度表明，它在创造和改进石墨烯/玻璃融合产品方面具有巨大的商业潜力，尤其符合汽车行业的利益。STEK Automotive是该领域的主要研发公司之一，该公司最近推出了一种先进的纳米陶瓷窗膜-NEX。这种纳米陶瓷窗膜含有石墨烯、钨和锑锡氧化物，为驾驶员提供清晰的视野，并减少紫外线和眩光。钨和锑锡氧化物是两种有效的红外吸收剂，因此这种薄膜也可以防止热量进入汽车内部。

NEX纳米陶瓷窗膜在汽车NEX中的应用不仅具有上述优点，而且可以使电磁信号畅通无阻地通过，从而不会对车内的电子和通信设备造成损坏。尽管这是石墨烯玻璃薄膜的一个重要步骤，但NEX并不是科学家首次尝试将这些材料的互补财产结合起来。自2004年首次从石墨中分离石墨烯以来，它吸引了研究人员的极大兴趣，包括将石墨烯与玻璃结合的各种尝试，这可以在不牺牲传统玻璃透明度的情况下赋予石墨烯玻璃产品显著的导电性/导热性和表面疏水性。将玻璃与石墨烯结合成为研究热点的部分原因是，石墨烯可以用作一种透明而坚韧的维护材料，因为它的厚度相当于一个原子的厚度，并且每层石墨烯只吸收掉在上面的2%的光。这是因为石墨烯的电磁场被限制在其单层内，并且电子可以在其表面上自由移动。自由电子只能吸收少量的能量，由于特定波长的光子被包裹在一定的能量中，自由电子只能吸附有限的一组光子。石墨烯的光学透明度和导电性意味着，当与玻璃结合时，它不仅适用于车窗和挡风玻璃，还适用于制造高度柔性的导线、多功能光纤和高精度传感器。石墨烯的强度来自于其碳原子在共价键连接的晶格中的有序排列。然而，石墨烯对玻璃的另一个好处是，它不仅具有抗拉强度，而且具有耐用性。众所周知，石墨烯和玻璃都有断裂的风险，但添加石墨烯可以提高其抗拉强度，使其更耐用。但人们不太熟悉的事实是，玻璃也容易腐蚀。随着时间的推移，在高湿度和pH值的环境中，许多类型的玻璃将开始腐蚀，被腐蚀的玻璃将失去其透明度和强度。2016年，韩国基础科学研究所多维碳材料中心的研究人员首次推出了一种石墨烯涂层，可以保护玻璃免受腐蚀。将石墨烯与玻璃集成通常需要在玻璃上浇铸石墨烯纳米片或在金属上生长的石墨烯薄膜上转移涂层。然而，另一种新发明的方法是在玻璃上直接生长石墨烯。IBS团队采用这种方法来消除集成过程中可能出现的污染和潜在损坏，从而实现更高质量的玻璃/石墨烯混合产品。由于水在玻璃表面的吸附作用，它将开始腐蚀。然后，水中的氢离子会扩散到玻璃中，并与玻璃表面的钠离子进行交换。随着玻璃表面附近水的pH值增加，硅酸盐结构会溶解，石墨烯的疏水性有助于缓解这种现象。由于其化学惰性，石墨烯在用作薄涂层材料时起到良好的化学屏障作用。这些……

石墨烯的特性意味着石墨烯还可以用于保护车辆的其他部件，如油漆、车身和车轮装饰。

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