换个姿势读懂石墨烯

最近，石墨烯又火了

《解放日报》/新华网等各大媒体无不关注着这个新的“材料之王”

这小身板却竟拥有这般强大的磁场

实在不可小觑～

今天小编带你换个姿势读懂——

强大的石墨烯～

石墨烯的命名来自英文的graphite(石墨) + -ene(烯类结尾)，

也可称为“单层石墨”

显然，石墨烯并没有出生在国内

20世纪初

一系列科学家有接触过石墨烯，但没有深究，CVD/外延生长之类，方法复杂

而且品质不佳

直到～21世纪

2004年

英俄两国——曼彻斯特大学和俄国切尔诺戈洛夫卡微电子理工学院

两组物理团队共同合作

首先分离出——单独石墨烯平面

then,偶然地

海姆和团队成员发现了用胶带制备石墨烯

不断重复这一过程，就可以得到越来越薄的石墨薄片，而其中部分样品仅由一层碳原子构成——他们制得了石墨烯

But通常，石墨烯会隐藏于一大堆石墨残渣，很难得会如理想一般地紧贴在基板上；所以要找到实验数量的石墨烯，犹如大海捞针

甚至在范围小到1 平方厘米的区域内，使用那时代的尖端科技，都无法找到。

海姆的秘诀

如果将石墨烯放置在镀有在一定厚度的氧化硅的硅片上。 利用光波的干涉效应，就可以有效地使用光学显微镜找到这些石墨烯。这是一个非常精准的实验；

例如，假若氧化硅的厚度相差超过5%，不是正确数值300nm，而是315nm，就无法观测到单层石墨烯

单个原子层的厚度

只有0.335纳米

透明

导电性能/导热性能/机械方面的性能

非常优良

　现在，众所皆知，

石墨在被胶带粘着剥离时

就像在削铅笔时，细细的黑色粉末残渣

在2004年之前

没人注意这些细碎残渣

更没有人想到～～～

他们的小身板里蕴藏着这样巨大的能量呢

多亏了下面的这两位科学家

海姆

　康斯坦丁·诺沃肖洛夫

他们为固体物理学发掘了一颗闪亮的新星

并荣得诺奖

此处应该向两位致敬呢

他们的好多故事，激励着科学事业

正如海姆所言

“只有未来才能告诉我们真正的石墨烯电池是否能出现，或者彻底失败。但他认为石墨烯成为所有电池的成分只是时间问题。”

石墨烯应用的诸多栗子

1

上海世博上成名的零排放超级电容车，

靠站充电90秒，可以跑7公里，到下一站再充电；

引入石墨烯介质的超级电容器应用于同款车辆，

只要充电7秒钟，就能跑35公里

12月18号，国际顶级学刊《科学》杂志发表这项中美合作研发的高效储能电极材料新成果。除了超快速充放电，它还拥有循环充电5万次以上的十多年超长寿命，有望为电池能源行业带来革命性变化。

此外，电动车瓶颈还在于电池寿命有限，以及电池自重过大。针对这些难题，中科院上海硅酸盐研究所与北京大学、美国宾夕法尼亚大学合作，对基于活性炭的超级电容器进行新材料革新，发明了同为“炭族”的石墨烯超级电容器材料。比起铅酸电池、镍氢电池、锂电池等，“诺奖材料”石墨烯，相当于只有一个碳原子厚度的“纸”，导电最佳，散热最好，且最轻最薄。

2

石墨烯触摸屏

导电膜

3

石墨烯的超薄、质地坚硬、导电导热性能

石墨烯导热膜

还创新的开发出类似产品

从植物秸秆玉米芯纤维素中提取生物质石墨烯

晶体管、基因测序等领域

bla~bla~bla~bla~bla

研发制造：

欧美/中国都在不同程度上进行研发制造

HOWEVER

石墨烯质量良莠不齐

政府媒体态度：

"材料之王"

混淆某些概念

like 石墨烯只是一种像纳米管一样的材料

其实，石墨烯不止于此

石墨烯是一个用来定义全新一代材料的名词。

这是一种全新的材料，它仅有一个原子厚度，而且具有透明性，和以往的三维材料在特性上大为不同。

我们面临的情况应该和几百年前塑料被发明时类似。

当塑料刚出现时，人们最开始也不知道如何利用它。

后来还是有了成千上万种塑料材料，我们几乎离不开它们。

我们目前也是这样的经历，这种一个原子厚度的材料，

以后将会有成千上万种，不仅仅是我们所说的碳材料。

当然，事物都有两面性，新材料的出现会带来好的革新，也会带来某些弊端。

～～谢谢各位～～

故事讲完喽～～欢迎点评或参加评论或投稿哦

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