矛_烯（GrapheneQ是一U由_子构成的单层片状l构的新材料。是一U由_子以sp2杂化轨道l成六角型呈蜂l晶格的^面薄膜，只有一个碳原子厚度的二l材料。石墨烯一直被认ؓ是假设性的l构Q无法单独稳定存在，直至2004q_英国曼彻斯特大学物理学家安d?middot;姆(Andre Geim)和康斯坦?middot;诺沃肖洛?Konstantin Novoselov)Q成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯Q而证实它可以单独存在Q两Z因“在二维矛_烯材料的开创性实验”，共同获得2010q诺贝尔物理学奖。ƈ且石墨烯在自然界也有产出Q?014q在中国׃颗碳质球_陨石中Q发现存在希格斯_子场的能效机制Q在此之中就发现了由_子碳晶体自组装的弯曲U米矛_烯，显ؓ_子的电子圈量子的能效形成天然的石墨烯。中国发现的q颗_子“石墨烯”Z得以看见矛_烯的成长机理Q意义重大?/span>
矛_烯是一U“超U材料”，度过ȝQ同时又像橡胶一样可以展。它的导电和导热性能过M铜线Q重量几乎ؓ零。随着q种令h惊叹的新材料投入使用Q我们生zȝҎ面面都将发生革命性改变。怀疑论者指出，纤l等l大多数新材料在发明后需?0q时间才能投入商业用，矛_烯也不例外。现在，U学家已l踏上伟大的矛_烯革命之路，但这条道路也充满不确定性?/span>
性能?成本?/span>
一些研Ih员表C石墨烯是100多年前首ơh工合成塑料之后研发的最重要的新材料。如果这U拥有超强性能的新材料投入使用Q研制可以弯曲ƈ攑֜耛_的手机将不再是一U梦惻I高清晰电视的厚度也将只有壁纸那么厚，电子报纸也将变得可弯Ԍ让读者可以将其放在狭的I间里。石墨烯能够让医药界发生革命性改变，能够取代，成ؓ刉电脑芯片的原材料?/span>
7q前Q英国发Cq种奇的材料?010q_曼彻斯特大学的两位科学家凭借在矛_烯研I方面取得的成就荣获物理学奖。本周，英国财政大臣乔治-Ƨ斯本承诺拿?000万英?U合7778万美?Q研发基于这U超坚固材料的技术。在l济学方面，矛_烯最令h兴奋的特性莫q于较低的成本。通常情况下，U学家研发一U新型材料时成本都高的惊人。石墨烯采用对石墨进行化学处理的方式刉。石墨是铅笔中“铅”的原材料，造h很低。每隔几个月Q研Ih员都会研发出大规模生产石墨烯的新方式Q进一步降低成本。一些专家表C石墨烯的生产成本能够降至低于每?英镑(U合?53?元)?/span>
矛_烯能够成?1世纪堪称奇迹的新材料吗？拥有诸多Ҏ的矛_烯化学结构非常简单，单的令h感到不可思议。一片石墨烯是一层碳原子Q它们紧密结合在一P形成蜂l图案。石墨烯是迄今ؓ止研发的最薄材料?00万片矛_烯堆叠在一L厚度也不q?毫米。此外，它也是hcd知的最坚固材料Q强度是刚的200倍，度是钻石的数倍?/span>
史上最薄的材料
一片石墨烯能够承受相当于一头大象的重量。计结果显C，一头大象需要站在铅W的末端Q才能凭借体重刺破石墨烯片。除了强度极高外Q石墨烯也拥有惊人的柔Y性，可在不出现破损的情况下?0%。此外，q种材料的导甉|也q远高于?通常用于生늺)Q同时也是地球上导热性能最高的材料?/span>
矛_烯由矛_制成Q后者是一U灰色矿物，储量极高Q主要自智利、印度和加拿大等国。铅W芯由数百万层石墨烯构成。这些层松散地结合在一Pq也是Z么铅W划q纸面时Q石墨烯会脱落?004q_h坦丁-诺沃肖罗夫教授和安d?盖姆教授首次分离出石墨烯。他们利用胶带剥ȝ墨上的薄层，而后其攑֜片上ƈ借助昑־镜进行观察以q行认?/span>
诺沃肖罗夫教授出生于俄罗斯，现年37岁。他认ؓ矛_烯能够让从电子学到电脑的一pd领域发生革命性改变。他_“我不认为石墨烯的潜力被夸大。凭借简单的l构——可能是世界上最薄的物质——以及大量独特的Ҏ，q种新材料吸引了很多人的目光。石墨烯拥有数百U独一无二的特性，优于其他材料。由于只有一个原子那么厚Q这U材料透明度极高。具有导甉|能的透明材料q不多。?/span>
成ؓ材料学界焦点
矛_烯的发现轰动了材料学界，随后便成为研I焦炏V?010q_有关矛_烯特性的研究论文多达3000，专利甌400V电子业怿矛_烯将让包括iPhone和Kindle在内的电子品的刉发生革命性改变。现代触摸屏采用氧化铟锡Q这是一U可以导늚透明材料Q造h昂贵。此外，使用q种材料刉的屏幕很容易摔裂或者摔。用Z矛_烯的化合物取代氧化铟锡允许制造柔软的薄如U的电脑和电视屏q。韩国研Ih员用石墨烯刉出25英寸(U合63.5厘米)可弯曲触摸屏?/span>
如果使用矛_烯作为原材料Q电子报U的面貌发生彻底改变。我们不妨想象一下，轻触电子报纸角落里的按钮Q更新内Ҏ者移C一，看完之后其折叠hQ第二天再打开Ql浏览自己关注的内容。其他一些研Ih员将目光投向矛_烯的d用途。此外，q种新材料也可用于取代碳U维船n和自行R车n。石墨烯刉的轮胎强度也要过普通轮胎。一些研Ih员表C石墨烯甚至可以取代，用于刉电脑芯片。未来，一张石墨烯信用卡存储的信息量可相当于今天的电脑?/span>
诺沃肖罗夫表C：“我们正在研发这U新材料的诸多特性。如此多的h研究一U材料是以往未曾出现q的。你可能希望其与塑料结合在一赗石墨烯是一U万能材料，相当于所有塑料的d。这是一Uo人吃惊的材料Q它的潜力ƈ没有被夸大，q也是Z么会有如此多的研Ih员研I这U材料。?/span>
英政府太“抠门?/span>
伦敦U学博物馆材料学馆馆长苏-莫斯DC，矛_烯可以与酚醛树脂相提q论Q后者是U学安ơ合成的塑料Q发明于1907q。酚醛树脂具有较高的抗热和抗化学物质Ҏ，是一U出色的늻~材料，用于生甉|插头、无U电、照相机和电话。她_“酚醛树脂的时代是否成dƈ被石墨烯取代Q历史的l验告诉我们Q我们这个国家很善于发明Q但却不善于发明投入应用。?/span>
英国历史上一些伟大发明最l都未得到适当的商业开发，为普通百姓造福Q例如聚乙烯和碳U维Q如果不让石墨烯步这些发明后，英国政府需要投入大量资金进行研发。这也就是ؓ什么政府出资帮助研发的丑֊在保守党会议上博得一片掌声。但与美国和亚洲在石墨烯研发斚w的投入相比，财政大臣承诺?000万英镑微不道。ؓ了研发基于石墨烯的技术，韩国政府投入?.95亿英?U合3亿美?Q欧盟委员会预计在未?0q投?0亿欧?U合13亿美?研发矛_烯技术?/span>
管对石墨烯技术的研发充满Ȁ情，但很多研Ih员怀疑这U新材料能否实现如此高的预期。在矛_烯之前，U学家也曄发出惊h的新材料Q但最l的应用却少得可怜?985q_U学家研发出新型x料富勒烯Q被誉ؓ当时的革命性新材料。尽进行了大量宣传Q但q种材料q未得到很大的实际应用?/span>
矛_烯的使用也面临一pd问题。这U材料的导电性能极高Q可用于刉晶体管——负责控制电，需要具备阻止电通过的能力——等装置Q但事实证明Q石墨烯的这一用途面临挑战?011q初QIBM承认“很难想象”用矛_烯取代硅Q用于生产电脑芯片。怀疑论者指出，纤l等l大多数新材料在发明后需?0q时间才能投入商业用。现在，U学家已l踏上伟大的矛_烯革命之路，但这条道路也充满不确定性?/span>
