石墨烯

石墨烯是当今世界最受瞩目的材料之一，虽然它只有一个碳原子那么厚，但它的强度却是钢的100倍，而且灵活度非常高。自从2004年科学家成功从石墨中分离出石墨烯，涉及石墨烯的专利清单每年都在呈指数增长。 石墨烯(Graphene)是一种二维碳材料，是单层石墨烯、双层石墨烯和多层石墨烯的统称。石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直至2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆(Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”共同获得2010年诺贝尔物理学奖。并且，石墨烯在自然界也有产出，它体现为高能物理状态下的圈量子的粒子态相。 石墨烯是人们发现的第一种由单层原子构成的材料，碳原子之间相互连接成六角网格。铅笔里用的石墨就相当于无数层石墨烯叠在一起，而碳纳米管就是石墨烯卷成了筒状。 石墨烯有助于解决世界水危机，由石墨烯制成的膜可以让水通过，但把盐过滤掉。换句话说，石墨烯可以彻底改变海水淡化技术。 石墨烯目前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快数百倍。石墨烯还可以用来制造超薄的柔性触摸屏，以后，你再也不用担心把智能手机摔碎了。2018年，美国麻省理工学院和哈佛大学的物理学家们发现，石墨烯展现出更奇妙的电子特性，石墨烯可以被调节为两个极端：绝缘体或超导体。表现出两种极端不同的电气特性：作为绝缘体，电子在其中完全无法流动；作为超导体，电子在其中可在零电阻的情况下流动。