石墨烯到底有多神？

今日热点

最薄的薄片

说石墨烯技术前景广阔一点没错，并且人家是有诺贝尔奖背景的高科技！

石墨烯，说白了就是最薄的石墨片。它是一种由单层碳原子构成的蜂窝状二维晶体，6个碳原子形成一个碳分子，呈六边形结构，性质很稳定。碳分子再和其它碳分子连接，形成网状。

如此可见，石墨烯原本就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构而已。石墨就是多层石墨烯。石墨很常见，铅笔芯就是用它做的。

碳元素在自然界中以多种形式存在，有单晶体，如金刚石、石墨；有无定形的，如煤；有复杂的有机化合物，如动物、植物等；有碳酸盐形态，如大理石等。

2004年，英国曼彻斯特大学的两位教授，安德烈•盖姆和康斯坦丁•诺沃肖洛夫，从石墨薄片中剥离出了石墨烯，他们二人因此荣获2010年诺贝尔物理学奖。

剥离出薄片就能获诺奖？你要知道石墨烯有多薄，就知道剥离的难度了！

——厚1毫米的石墨片，大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就有一层或多层石墨烯。

石墨烯一经发现，就在学术界引起了轰动，因为它具有优异的电学、热传导、阻隔性等材料性能，被称为“黑金”和“新材料之王”。

科学家曾预言，石墨烯将“彻底改变21世纪”，“极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命”！

神奇新材料

石墨烯为何如此神奇？我们来具体说说它堪称“超级”的物理性质。

其一，如上所提，它是自然界最薄的材料，20万个石墨烯薄片叠在一起才有一根头发丝那么厚；其二，它也是目前最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。

基于这些特点，石墨烯有望被用于制造超轻型卫星、飞机、汽车，以及超坚韧的防弹衣等。

其三，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；其四，它有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%；其五，它的导电性极好，碳电子在晶体中自由移动，速度高达光速的1/300，这使它成为世界上电阻率最小的材料。

这些特点被用于制作光学电子元件，将可能引发触摸屏和显示器产品的革命，制造出可折叠、伸缩的显示器件！

其六，它非常致密，即使是最小的气体原子（氢原子）也无法穿透它。

这一特点可以用于食品等的智能包装，还可能推动海水淡化等技术的发展。

另外，石墨烯最有潜力的应用是成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机。

用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速度将会加快数百倍！

电池将革命

2013年初，美国加州大学洛杉矶分校的研究人员开发出一种以石墨烯为基础的微型超级电容器，不仅外形小巧，且充电速度为普通电池的1000倍，可在数秒内为手机甚至汽车充电！

2015年1月，西班牙Graphenano公司同西班牙科尔瓦多大学合作研究出首例石墨烯聚合材料电池，其储电量是目前市场最好产品的三倍，用此电池提供电力的电动车最多能行驶1000公里，而其充电时间不到8分钟！

全球布局中

正是看到了石墨烯的应用前景，许多国家和组织纷纷建立相关技术研发中心。

欧盟将石墨烯作为“未来新兴旗舰技术项目”，设立专项研发计划，未来10年内拨出10亿欧元经费。

英国政府也投资建立国家石墨烯研究所，力图使这种材料在未来几十年里可以从实验室进入生产线和市场。

在国内，工信部、发改委、科技部三部委曾印发《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》，联手力推石墨烯产业快速发展。