近幾年石墨烯這種材料突然變得很火,經(jīng)常在電視上或者網(wǎng)上看見(jiàn)各種石墨烯技術(shù)進(jìn)步的研究成果,比如我就記得在《天天向上》里面看到過(guò)一個(gè)大學(xué)生,就是搞石墨烯的,那好像是次聽(tīng)到這種材料的名字,當(dāng)時(shí)聽(tīng)他介紹感覺(jué)很有前途,那么這個(gè)神秘的石墨烯到底是個(gè)什么東西呢?它和石墨又有什么關(guān)系?
石墨,光從名字來(lái)看肯定和石墨有關(guān),沒(méi)錯(cuò),如果是厚1mm的石墨,其中大約包含有300萬(wàn)層石墨烯。在2004烯年時(shí), 英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫當(dāng)時(shí)正在研究的課題是如何獲得單層的石墨,并且想到了個(gè)非常簡(jiǎn)單且有意思的辦法,他們撕下來(lái)一條特殊的膠,然后將從高定向熱解石墨中剝離出來(lái)的石墨片用這條膠帶夾住,然后撕開(kāi),石墨片就會(huì)一分為二,不斷的重復(fù)這樣的操作。石墨片就越來(lái)越薄,后他們成功得到了僅由一層碳原子構(gòu)成的石墨烯。
在當(dāng)時(shí)引起了不小的轟動(dòng),因?yàn)榭茖W(xué)家普遍認(rèn)為在我們生活的三維環(huán)境中不可能出現(xiàn)一種二維結(jié)構(gòu)的材料,但是畢竟人家已經(jīng)試驗(yàn)出了結(jié)果,因此也就認(rèn)可了石墨烯的存在,并且后來(lái)還研發(fā)出了雙層石墨烯、少層石墨烯與多層石墨烯,更加強(qiáng)了材料的的種種性能。
墨烯能在學(xué)術(shù)界和日常生活中如此出名,就是因?yàn)樗旧硖N(yùn)含的特性,對(duì)我們現(xiàn)在的科技進(jìn)步有極大的幫助。首先,它的硬度非常強(qiáng),大家都知道,現(xiàn)在大到汽車(chē),小到球拍用的大多都是碳纖維材料,因?yàn)橛捕葟?qiáng),重量輕,而石墨烯可相當(dāng)于版碳纖維;其次它的導(dǎo)電與導(dǎo)熱性能也非常強(qiáng),作為一個(gè)非金屬材料,它比金屬銀的導(dǎo)熱性要好太多,且導(dǎo)電性?xún)H次于金屬銀;后,由化學(xué)鍵結(jié)合為六邊形的單層結(jié)構(gòu)更使得它具有很好的拉伸性。
這一系列的特性,對(duì)我們的科技與生活的幫助是非常大的,比如說(shuō)以后的汽車(chē)重量更輕,硬度更大,它的導(dǎo)電性會(huì)讓生活中電子設(shè)備的電池與充電方面有很大提升,它的導(dǎo)熱性會(huì)讓我們可以不再為因?qū)岵涣级鵁o(wú)法長(zhǎng)時(shí)間使用大功率超高速計(jì)算機(jī)而煩惱。
石墨烯雖然從合成和證實(shí)存在到今天只有短短十幾年的時(shí)間,但是已成為今年學(xué)者研究的熱點(diǎn)。其優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)性質(zhì)促使研究人員不斷對(duì)其深入研究,隨著石墨烯的制備方法不斷被開(kāi)發(fā),石墨烯必將在不久的將來(lái)被更廣泛的應(yīng)用到各領(lǐng)域中。