[編者按]石墨烯其貌不揚,，其微片看上去就好像是棉花一樣的黑色絮狀物,，可它為什么如此受追捧,？答案其實并不復(fù)雜。因為它太輕薄了,，只有一個原子厚度,，卻又非常堅硬。除此之外,，它還擁有優(yōu)秀的導(dǎo)熱性,、極低的電阻率。在輕薄堅固的同時,，它還幾乎是完全透明的,。這些特性讓研究者們能夠創(chuàng)造出無限的可能性，無怪乎石墨烯橫空出世之時業(yè)界震驚,。
在 2004 年以前,，科學(xué)界一直認為石墨烯只是一種假想結(jié)構(gòu)，不可能穩(wěn)定單獨存在,，直至英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫從石墨中分離出了它,。兩人因此在 2010 年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。
明星真面目
石墨烯（Graphene）之所以如此優(yōu)秀,，因為它是一種由碳原子構(gòu)成的二維材料,，呈單層片狀結(jié)構(gòu)，意味著它只有一個碳原子厚度,，可謂極致輕薄,。因為它幾乎可以被看作是二維的鉆石，所以堅固無比也是理所當然的了 —— 它也的確是目前最堅硬的納米材料,，畢竟其二維蜂窩晶格結(jié)構(gòu)的鍵強度上是很大的,。
石墨烯特有的蜂窩晶格結(jié)構(gòu)使其具備很好的導(dǎo)熱性，因為當受到外力時,，變形的是整個碳原子面,，使得碳原子無需重新排列以適應(yīng)外力，這讓它結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,。此外也正由于其獨特的結(jié)構(gòu),，電子在其中的移動不會出現(xiàn)散射，也很難受到干擾,。
值得一提的是,，石墨烯幾乎是完全透明的，這可以讓人們充分發(fā)掘它的可能性,，比如說我們用的智能手機的屏幕,。
總的來說，石墨烯的轟動，是因為它創(chuàng)造了諸多紀錄,，石墨烯一系列神秘的特殊性讓人們對它的應(yīng)用充滿幻想,。那么，科學(xué)家現(xiàn)在又發(fā)掘出了它的什么用法呢,？
一秒一部高清電影
現(xiàn)在電影和游戲都將進入 4K 時代,，龐大的文件體積讓“小水管”們不堪重負，石墨烯很可能就是未來的救星,。
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),，石墨烯調(diào)制器比銅導(dǎo)線的傳導(dǎo)速度要快千倍，10 個調(diào)制器放在一起速度將達到百萬兆,。而且其體積極小,，僅有頭發(fā)絲的四百分之一細，隨便放在主板上的任何地方都行,。
石墨烯高速,、對熱又不敏感，它解決了業(yè)界長期未能解決的問題,。
手機充電不再苦苦守候
現(xiàn)在智能手機的耗電量有目共睹,，如果著急的話，充電的過程真是煎熬,，還好石墨烯能救,。
正如上文所說，石墨烯導(dǎo)電性能非常優(yōu)秀,，這使得它可以加快電池的充放電速度,。如果是手機的話，可能充電過程不到一分鐘就結(jié)束了,。另外它的高比表面積結(jié)構(gòu)還能夠增加儲電容量,。
值得一提的是，由于其體積小,，未來的手機在重量和厚度上肯定會有進一步的縮減,。
不只是智能手機，石墨烯的應(yīng)用很可能將帶來電動汽車技術(shù)的進一步發(fā)展,。有了大容量高充電速度的汽車,，消費者們購買時就將不會再猶豫。
拍照神器不再高端,？
諾基亞曾申請過一項關(guān)于石墨烯的專利，它利用這種材料制造攝像頭傳感器,，使得其體積大幅度縮小,。
我們都知道 PureView 808 雖然在手機上實現(xiàn)了 4100 萬像素，但臃腫的傳感器嚴重影響美感，Lumia 1020 雖然緩解了這個問題,，但看上去仍舊突兀,。石墨烯傳感器可以做到纖薄無比，不僅可以使“駝峰”消失,，甚至還能繼續(xù)削減手機厚度,。
再進一步去想，一旦石墨烯得到普及,，將來我們的手機攝像頭的平均像素數(shù)還會水漲船高,。
石墨烯能讓燈下崗？
傳統(tǒng)的電燈我們已經(jīng)使用了那么多年,，怕是誰都沒想過它的地位會被挑戰(zhàn)吧,，可是石墨烯有這個實力。
瑞典和美國的發(fā)明家發(fā)現(xiàn)石墨烯可以被制成一種低功耗的發(fā)光面板,，覆蓋在墻上,，使得墻壁整個變成燈。這樣的墻壁可以隨意調(diào)節(jié)亮度和發(fā)光處,，普通的燈和它一比著實落了下風(fēng),。
其實這種技術(shù)的原理和 OLED 很像，不過科學(xué)家表示它比 OLED 的成本要低得多,，而且在生產(chǎn)過程中也不會產(chǎn)生難以回收的廢料,。
整幢房子都是太陽能面板
太陽能技術(shù)如今已經(jīng)屢見不鮮，但它的低效率問題到現(xiàn)在都沒有得到很好的解決,。于是,，石墨烯又能派上用場了。
我們已經(jīng)知道石墨烯是一種透明,、良好的導(dǎo)體,，這樣的材料自然很適合用來制造太陽能電池。石墨烯的發(fā)現(xiàn)者之一,，曼徹斯特大學(xué)的康斯坦丁·諾沃肖洛夫表示石墨烯可以被用來制成所謂的“太陽能油漆”,，只要刷在建筑表面，就能夠充當太陽能面板,。
可以想見,，一旦這種新型油漆得到應(yīng)用，未來一幢房子被優(yōu)質(zhì)的太陽能電池所覆蓋時,，效率該有多高,。
結(jié)語
盡管石墨烯擁有這樣的好處，但它并不是沒有缺陷,，目前成本偏高就是阻礙它推廣的最大因素 —— 能夠被稱為“黑金子”,，其昂貴可想而知,。
好在科學(xué)家在不懈努力下它的成本已經(jīng)有了大幅度減少。石墨烯頭發(fā)尺寸的微小樣品曾經(jīng)售價高達 1000 美元,，現(xiàn)在工藝改進后已經(jīng)大大降低,，未來達到“白菜價”也并非不可能。
變革正在發(fā)生,，很多時候我們卻渾然不覺,，在科技飛速發(fā)展的現(xiàn)代，人們應(yīng)該以更加清醒的態(tài)度去迎接這些變化,。
在 2004 年以前,，科學(xué)界一直認為石墨烯只是一種假想結(jié)構(gòu)，不可能穩(wěn)定單獨存在,，直至英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫從石墨中分離出了它,。兩人因此在 2010 年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。
明星真面目
石墨烯（Graphene）之所以如此優(yōu)秀,，因為它是一種由碳原子構(gòu)成的二維材料,，呈單層片狀結(jié)構(gòu)，意味著它只有一個碳原子厚度,，可謂極致輕薄,。因為它幾乎可以被看作是二維的鉆石，所以堅固無比也是理所當然的了 —— 它也的確是目前最堅硬的納米材料,，畢竟其二維蜂窩晶格結(jié)構(gòu)的鍵強度上是很大的,。
石墨烯特有的蜂窩晶格結(jié)構(gòu)使其具備很好的導(dǎo)熱性，因為當受到外力時,，變形的是整個碳原子面,，使得碳原子無需重新排列以適應(yīng)外力，這讓它結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,。此外也正由于其獨特的結(jié)構(gòu),，電子在其中的移動不會出現(xiàn)散射，也很難受到干擾,。
值得一提的是,，石墨烯幾乎是完全透明的，這可以讓人們充分發(fā)掘它的可能性,，比如說我們用的智能手機的屏幕,。
總的來說，石墨烯的轟動，是因為它創(chuàng)造了諸多紀錄,，石墨烯一系列神秘的特殊性讓人們對它的應(yīng)用充滿幻想,。那么，科學(xué)家現(xiàn)在又發(fā)掘出了它的什么用法呢,？
一秒一部高清電影
現(xiàn)在電影和游戲都將進入 4K 時代,，龐大的文件體積讓“小水管”們不堪重負，石墨烯很可能就是未來的救星,。
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),，石墨烯調(diào)制器比銅導(dǎo)線的傳導(dǎo)速度要快千倍，10 個調(diào)制器放在一起速度將達到百萬兆,。而且其體積極小,，僅有頭發(fā)絲的四百分之一細，隨便放在主板上的任何地方都行,。
石墨烯高速,、對熱又不敏感，它解決了業(yè)界長期未能解決的問題,。
手機充電不再苦苦守候
現(xiàn)在智能手機的耗電量有目共睹,，如果著急的話，充電的過程真是煎熬,，還好石墨烯能救,。
正如上文所說，石墨烯導(dǎo)電性能非常優(yōu)秀,，這使得它可以加快電池的充放電速度,。如果是手機的話，可能充電過程不到一分鐘就結(jié)束了,。另外它的高比表面積結(jié)構(gòu)還能夠增加儲電容量,。
值得一提的是，由于其體積小,，未來的手機在重量和厚度上肯定會有進一步的縮減,。
不只是智能手機，石墨烯的應(yīng)用很可能將帶來電動汽車技術(shù)的進一步發(fā)展,。有了大容量高充電速度的汽車,，消費者們購買時就將不會再猶豫。
拍照神器不再高端,？
諾基亞曾申請過一項關(guān)于石墨烯的專利，它利用這種材料制造攝像頭傳感器,，使得其體積大幅度縮小,。
我們都知道 PureView 808 雖然在手機上實現(xiàn)了 4100 萬像素，但臃腫的傳感器嚴重影響美感，Lumia 1020 雖然緩解了這個問題,，但看上去仍舊突兀,。石墨烯傳感器可以做到纖薄無比，不僅可以使“駝峰”消失,，甚至還能繼續(xù)削減手機厚度,。
再進一步去想，一旦石墨烯得到普及,，將來我們的手機攝像頭的平均像素數(shù)還會水漲船高,。
石墨烯能讓燈下崗？
傳統(tǒng)的電燈我們已經(jīng)使用了那么多年,，怕是誰都沒想過它的地位會被挑戰(zhàn)吧,，可是石墨烯有這個實力。
瑞典和美國的發(fā)明家發(fā)現(xiàn)石墨烯可以被制成一種低功耗的發(fā)光面板,，覆蓋在墻上,，使得墻壁整個變成燈。這樣的墻壁可以隨意調(diào)節(jié)亮度和發(fā)光處,，普通的燈和它一比著實落了下風(fēng),。
其實這種技術(shù)的原理和 OLED 很像，不過科學(xué)家表示它比 OLED 的成本要低得多,，而且在生產(chǎn)過程中也不會產(chǎn)生難以回收的廢料,。
整幢房子都是太陽能面板
太陽能技術(shù)如今已經(jīng)屢見不鮮，但它的低效率問題到現(xiàn)在都沒有得到很好的解決,。于是,，石墨烯又能派上用場了。
我們已經(jīng)知道石墨烯是一種透明,、良好的導(dǎo)體,，這樣的材料自然很適合用來制造太陽能電池。石墨烯的發(fā)現(xiàn)者之一,，曼徹斯特大學(xué)的康斯坦丁·諾沃肖洛夫表示石墨烯可以被用來制成所謂的“太陽能油漆”,，只要刷在建筑表面，就能夠充當太陽能面板,。
可以想見,，一旦這種新型油漆得到應(yīng)用，未來一幢房子被優(yōu)質(zhì)的太陽能電池所覆蓋時,，效率該有多高,。
結(jié)語
盡管石墨烯擁有這樣的好處，但它并不是沒有缺陷,，目前成本偏高就是阻礙它推廣的最大因素 —— 能夠被稱為“黑金子”,，其昂貴可想而知,。
好在科學(xué)家在不懈努力下它的成本已經(jīng)有了大幅度減少。石墨烯頭發(fā)尺寸的微小樣品曾經(jīng)售價高達 1000 美元,，現(xiàn)在工藝改進后已經(jīng)大大降低,，未來達到“白菜價”也并非不可能。
變革正在發(fā)生,，很多時候我們卻渾然不覺,，在科技飛速發(fā)展的現(xiàn)代，人們應(yīng)該以更加清醒的態(tài)度去迎接這些變化,。
