前不久，任正非在接受媒體采訪時聲稱，未來10至20年內(nèi)會爆發(fā)一場技術(shù)革命，“我認(rèn)為這個時代將來最大的顛覆，是石墨烯時代顛覆硅時代”，“現(xiàn)在芯片有極限寬度，硅的極限是七納米，已經(jīng)臨近邊界了，石墨是技術(shù)革命前沿”。這里提到的石墨烯，究竟是何方神圣？它真的能帶來顛覆嗎？
掃描電鏡下的石墨烯，顯示出其碳原子組成的六邊形結(jié)構(gòu)。
石墨烯——一種只有一個原子厚的二維碳膜——的確是種令人驚訝的材料。雖然名字里帶有石墨二字，但它既不依賴石墨儲量也完全不是石墨的特性：石墨烯導(dǎo)電性強、可彎折、機械強度好，看起來頗有未來神奇材料的風(fēng)范。如果再把它的潛在用途開個清單——保護(hù)涂層，透明可彎折電子元件，超大容量電容器，等等——那簡直是改變世界的發(fā)明。連2010年諾貝爾物理學(xué)獎都授予了它呢！
但它誕生至今都十年了，我的透明手機在哪呢？
其實就在2012年，因石墨烯而獲得諾貝爾獎的康斯坦丁·諾沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）和他的同事曾經(jīng)在《自然》上發(fā)表文章討論石墨烯的未來，兩年來的發(fā)展也基本證明了他們的預(yù)測。他認(rèn)為作為一種材料，石墨烯“前途是光明的、道路是曲折的”，雖然將來它也許能發(fā)揮重大作用，但是在克服幾個重大困難之前，這一場景還不會到來。更重要的是，考慮到產(chǎn)業(yè)更新的巨大成本，石墨烯的好處可能不足以讓它簡單地取代現(xiàn)有的設(shè)備——它的真正前景，或許在于為它的獨到特性量身定做的全新應(yīng)用場合。
石墨烯到底是什么？
石墨烯是人們發(fā)現(xiàn)的第一種由單層原子構(gòu)成的材料。碳原子之間相互連接成六角網(wǎng)格。鉛筆里用的石墨就相當(dāng)于無數(shù)層石墨烯疊在一起，而碳納米管就是石墨烯卷成了筒狀。
石墨、石墨烯、碳納米管和球烯之間的關(guān)系。
由于碳原子之間化學(xué)鍵的特性，石墨烯很頑強：可以彎曲到很大角度而不斷裂，還能抵抗很高的壓力。而因為只有一層原子，電子的運動被限制在一個平面上，為它帶來了全新的電學(xué)屬性。石墨烯在可見光下透明，但不透氣。這些特征使得它非常適合作為保護(hù)層和透明電子產(chǎn)品的原料。
但是適合歸適合，真的做出來還沒那么快。
問題之一：制備方式。
許多項研究向我們展示了石墨烯的驚人特征，但有一個陷阱。這些美妙的特性對樣品質(zhì)量要求非常高。要想獲得電學(xué)和機械性能都最佳的石墨烯樣品，需要最費時費力費錢的手段：機械剝離法——用膠帶粘到石墨上，手工把石墨烯剝下來。
別笑，2004年諾沃肖洛夫他們就是這么制備出石墨烯的。
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