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关于石墨烯的梦想与现实
http://www.workercn.cn2015-02-08来源: 光明日报
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用石墨烯制造出的超轻材料—“碳海绵”。

石墨烯在柔性电子方面的应用。

海姆制备石墨烯的工具。资料图片

  近10年来,“石墨烯”成了一个热门词语,引发了全世界的追捧浪潮。这种听上去平实无华的物质之所以一经发现便迅速被冠以“21世纪所发现的最神奇材料”,全赖其所具有的无与伦比的物理和化学特性——它是迄今为止所发现的最薄、最硬,也是电阻最低的一种“超级”纳米材料,多领域的广泛应用前景给石墨烯带来巨大的市场开发价值和商业价值,应用潜力难以估量。

  石墨烯的奇妙之处

  众所周知,人们常见的石墨是一层层以蜂窝状有序排列的碳原子堆叠而形成的。但是一直以来,石墨烯却被认为是不可能在自然界中稳定存在的。实际上,当石墨被剥离到单层、只有一个碳原子厚度时,所得到的石墨片就是石墨烯,这在下文会提到。它看上去就像是一张六边形网格构成的平面。这种独特的二维结构使之具有诸多优异性能。

  石墨烯的奇妙之处,似乎只有用量子物理学的概念方能充分诠释。它薄,可以薄到只有一个碳原子的厚度,一毫米厚的石墨薄片中能够剥离出300万层石墨烯;它硬,它比钢要硬上百倍;它透明而不透气,在可见光下是透明的,但不透气,这令它非常适合被用于制作保护层和触摸屏、光伏电池等电子产品的原料;它导热、导电奇佳,电阻比现有的良导体铜和银还要低许多,极其适合被用以开发更薄、速度更快的新一代电子元件。

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