在科技界，每一個新產品或服務剛問世的時候，都讓人覺得似乎是一種可能改變世界的創新。但是，石墨烯（一種碳原子構成的單層片狀結構的新材料）或許真的能夠改變世界。
加州大學河濱分校（University of California at Riverside）物理學教授珍妮?劉告訴《財富》雜志（Fortune）：“石墨烯是一種神奇的材料，它的導熱性比銅好10倍，導電性比硅好100倍。而且，它像塑料一樣透明，質量也非常輕、非常結實，同時又具有良好的彈性和韌性。過去十年里，這種材料讓整個科技界為之神魂顛倒，而且它已經成了最有希望取代硅的半導體材料。”
珍妮?劉介紹稱，石墨烯現在已經開始在一些領域投入應用。比如她指出：“石墨烯同時具有導電和透明兩個特性，由于在自然界中這兩種特性很難同時出現在同一種材料上，因此它具有巨大的應用前景，比如用作監視器、顯示屏、太陽能電池和觸摸屏的透明電極等。三星（Samsung）這些在這個領域進行了大量投入的企業已經注冊了一批專利，還生產了原型產品，并且有望在幾年內就能將有關產品投入市場。”
珍妮?劉還指出，可穿戴電子產品、航空部件、寬頻光電探測器、防幅射服、傳感器和能量存儲等也都是石墨烯眾多熱門研究領域中的一部分。
在許多研究人員和投資者看來，石墨烯的終極應用是用來生產晶體管，也就是構成當代電子設備的基本部件。但是要達到這種程度的應用可能還需要一些時間。
石墨之子
石墨烯最初是2004年在實驗室里研制出來的，它本質上是一層碳原子構成的單層片狀結構的材料。由于它的厚度極其的薄，我們甚至可以把它當成是一種二維材料。
曼徹斯特大學（the University of Manchester）納米材料學講師亞拉文?維加亞拉哈萬指出：“一般我們把低于10層的石墨烯稱作石墨烯，超出這個厚度的就是石墨了。”
“石墨烯”這個詞本身是也是個涵蓋性的術語。Graphene Frontiers公司CEO邁克爾?帕特森指出：“簡單地說，石墨烯可以分成兩大類。”一類叫做“納米片石墨烯”，也就是用石墨制成的粉末狀或屑狀物。這種材料問世已經有一段時間了，而且“也并不是什么超級新潮的東西。”帕特森介紹說：“要想讓它變得具有導電性，就得把它們與高分子聚合物或油墨、橡膠等物質混合。”屑狀的石墨烯已經逐漸成為一種商品了。
石墨烯的另一種類型，也就是呈薄膜狀的石墨烯，才是這種材料最大的前景所在。帕特森表示，石墨烯薄膜“在電子工業有著驚人的應用前景。”同時他表示，從近期來看，石墨烯可能將主要應用于對數量要求“不太大”、同時對質量和導熱性要求不是特別高的領域，比如用于基本的觸摸屏等應用領域。最早應用石墨烯的此類產品可能在接下來的6到12個月內就會面世。
如果我們把眼光放得再遠一些，石墨烯可以用作海水淡化的微孔濾膜。洛克希德馬丁公司（Lockheed-Martin）已經有了一款名叫Perforene的專利產品。“它是真的，而且它也很有效，但是它在經濟上仍然不是很實惠，除非等到石墨烯達到工業量產級別，也就是等到每平方英寸石墨烯的價格以分計算”，而不是現在這樣動輒每平方英寸幾美元甚至幾十美元，帕特森解釋說。“那就是我們現在努力的方向。”
價格高，產量低
但是要想把石墨烯用在號稱“科技界的圣杯”的半導體領域，可能還需要整整十年的努力。
Fenwick&West公司知識產權法律集團專利合伙人保羅?史密斯對《財富》表示：“石墨烯面臨的很多挑戰與大多數新材料沒什么區別。首先要解決的問題是怎樣合成超過實驗室級別的石墨烯，其次是保持這種材料的期望特性，第三是把它整合到一款具體的產品或者技術中。”
合成薄膜石墨烯所需要的成本和時間要顯著高于生產屑狀石墨烯。后者通常是通過一個“又快又臟”的程序，把塊狀石墨分解成幾百萬個小片，而大片的石墨烯薄膜則是小心地“種”在銅、鍺或金剛砂材質的基板上。
薄膜狀石墨烯的產量也非常有限。默騰斯說：“現在有幾千家小公司都可以生產石墨烯，但是價格非常昂貴，而且產量很低。”他還指出，一片直徑1英寸的石墨烯圓片的價格就高達100美元左右。
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