“超級(jí)材料”這個(gè)詞近來(lái)被大量的使用——陶瓷超級(jí)材料，氣凝膠超級(jí)材料，彈性體超級(jí)材料。但是有一種超級(jí)材料把它們都淹沒(méi)了，石墨烯哪家好，它讓它的發(fā)現(xiàn)者獲得了諾貝爾獎(jiǎng)，并為科學(xué)的炒作和興奮定義了上限。它有可能使處理、電力儲(chǔ)存、甚至太空探索發(fā)生革命性的變化……但它還沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)任何目標(biāo)。它被稱(chēng)為石墨烯，它是現(xiàn)代材料科學(xué)熱潮的鼻祖。石墨烯有可能成為有史以來(lái)最具顛覆性的單一發(fā)明之一，但它到底是什么呢?
石墨烯是由單層碳原子排列成六邊形晶格的一種異形體(形式)。它是碳的許多其他異形體的基本結(jié)構(gòu)元素，如石墨、鉆石、碳、碳納米管和富勒烯。
石墨烯有許多不同尋常的性質(zhì)，它能有效地傳導(dǎo)熱量和電，它的導(dǎo)電性也非常高，而且?guī)缀跏峭该鞯摹Ｋ粌H具有令人難以置信的物理特性，還被廣泛引用為每一重量基礎(chǔ)上創(chuàng)造的最堅(jiān)固的材料。例如，石墨烯在原子小的情況下，可以使處理器中的晶體管更加緊密地封裝，并允許許多電子行業(yè)向前邁進(jìn)一大步。
石墨烯令人難以置信的物理特性實(shí)際上在各種思想實(shí)驗(yàn)中被應(yīng)用。如果它能在至少一米長(zhǎng)的線程中被制造出來(lái)，一些科學(xué)家相信這些石墨烯可以被編織在一起，從而使它既足夠堅(jiān)固又足夠柔韌，可以成為太空電梯的支柱。這種單一的柔性，編織的碳將從地球表面延伸到地球同步軌道之外。如果石墨烯制造能夠自己發(fā)展起來(lái)的話，這類(lèi)科幻發(fā)明將成為可能。
石墨烯對(duì)于各種各樣的領(lǐng)域來(lái)說(shuō)都是革命性的。
在生物工程領(lǐng)域，科學(xué)家們希望利用石墨烯的小尺寸來(lái)穿透細(xì)胞壁，這可能會(huì)使研究人員選擇一個(gè)分子。石墨烯還可用于制造一種超細(xì)、反生物的水過(guò)濾器，用于快速過(guò)濾潛在危險(xiǎn)的飲用水。它可以簡(jiǎn)單地讓設(shè)計(jì)和建筑規(guī)模比以往任何時(shí)候都小，石墨烯的低電阻可以使太陽(yáng)能電池板技術(shù)更加節(jié)能，但光子中所含的能量不足以激活石墨烯晶體管。由于石墨烯缺乏耐藥性，而且它的填充能力如此之強(qiáng)，能夠很快地大幅提高能源產(chǎn)量，因此石墨烯與污染物的“摻雜”增加其吸收能力一直是研究的主要來(lái)源。然而，就像所有的石墨烯一樣，我們將不得不拭目以待