日前，在深圳舉辦的第十九屆中國國際高新技術(shù)成果交易會(huì)上，石墨烯作為獨(dú)具特色的新材料再次引起人們的關(guān)注，成為這個(gè)國內(nèi)最大規(guī)模、最具影響力的科技展會(huì)上一個(gè)耀眼的“明星”。石墨烯到底有哪些神奇之處，能為人們帶來什么驚喜？記者采訪了相關(guān)專家。

人類正行進(jìn)在以硅為主要物質(zhì)載體的信息時(shí)代，下一個(gè)量子時(shí)代，石墨烯很可能嶄露頭角

和金剛石一樣，石墨是碳元素的一種存在形式。有趣的是，由于原子結(jié)構(gòu)不同，金剛石是地球上自然界最堅(jiān)硬的東西，石墨則成了最軟的礦物之一，常做成石墨棒和鉛筆芯。

科學(xué)家介紹說，石墨烯是從石墨材料中剝離出來，只由一層碳原子構(gòu)成、按蜂窩狀六邊形排列的平面晶體。通俗地講，石墨烯就是單層石墨。一塊厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯；鉛筆在紙上輕輕劃過，留下的痕跡就可能是好多層石墨烯。

這種只有一個(gè)原子厚度的二維材料，一直被認(rèn)為是假設(shè)性的結(jié)構(gòu)，無法單獨(dú)穩(wěn)定存在。直至2004年，兩位英國科學(xué)家成功地從石墨中分離出石墨烯，證實(shí)了其可以單獨(dú)存在，并因此共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

據(jù)中國電科55所所長、微波毫米波單片集成和模塊電路重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任高濤博士介紹，石墨烯獨(dú)特的結(jié)構(gòu)讓它具有更導(dǎo)電、更傳熱、更堅(jiān)硬、更透光等優(yōu)異的電學(xué)、熱學(xué)、力學(xué)、光學(xué)等方面的性能。輕薄、強(qiáng)韌、導(dǎo)電、導(dǎo)熱……石墨烯這些特性賦予人們很多想象空間。

石墨烯的特點(diǎn)首先是薄，堪稱目前世界上最薄的材料，只有一個(gè)原子那么厚，約0.3納米，是一張A4紙厚度的十萬分之一、一根頭發(fā)絲的五十萬分之一。與此同時(shí)，石墨烯比金剛石更硬，透光率高達(dá)97.7%，是世界上最堅(jiān)硬又最薄的納米材料。

同時(shí)，它又能導(dǎo)電。石墨烯的電子運(yùn)行速度達(dá)1000千米/秒，是光速的1/300，非常適合制造下一代超高頻電子器件。石墨烯還是傳導(dǎo)熱量的高手，比最能導(dǎo)熱的銀還要強(qiáng)10倍。

石墨烯的特性，也表現(xiàn)得很“好玩”。比如當(dāng)一滴水在石墨烯表面滾動(dòng)時(shí)，石墨烯能敏銳地“覺察”到細(xì)微的運(yùn)動(dòng)，并產(chǎn)生持續(xù)的電流。這種特性給科學(xué)家提供了一種新思路——從水的流動(dòng)中獲取電能。比如，在雨天可以用涂有石墨烯的雨傘進(jìn)行發(fā)電，或者可以做成靈敏的傳感器件等。

“人類經(jīng)歷了石器、陶器、銅器、鐵器時(shí)代，正行進(jìn)在以硅為主要物質(zhì)載體的信息時(shí)代；而下一個(gè)量子時(shí)代哪種材料將嶄露頭角呢？很可能是石墨烯。”浙江大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)系教授高超說。

未來電動(dòng)汽車使用石墨烯電池，花兩三分鐘就可能把電充滿