厚度是头发丝的20万分之一

强度是钢的200倍

它就是21世纪的新材料之王——石墨烯

到底是何方神圣

一起来看看!

石墨烯是什么

石墨烯是一种以sp²杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，只有一个碳原子厚度，既有石墨的特征，又有烯烃的特征。[1]

石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直至2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁•诺沃肖洛夫，用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。[2]

石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。

它为何如此受关注

01 材质最薄

石墨烯是目前已知最薄的纳米材料，1毫米厚的的石墨薄片，能剥离出多达300万块石墨烯。

02 独特光学性

石墨烯对红外光、可见光、紫外光的透光率均达97.7%；其透光性在较宽的波长范围内都很好，被其吸收的光还能迅速转化为其他波长的光。

03 密闭性好

不透气、也不透水，对强碱、强酸等腐蚀性溶液有很强的抵御能力；能有效抑制细菌的生长。

04 强度超高

石墨烯的强度是钻石强度的2倍、钢材的200倍，是已知硬度最高的材料。有人这样打比方：将与食品保鲜膜薄厚一样的石墨烯制品盖在一只杯子上，想用铅笔头戳破它，得一头大象站在铅笔上才行。

05 导电性强

石墨烯是已知导电性最好的材料，被称为超强导体，具有世界上最小的电阻率，载流子迁移率是铜的一百万倍；石墨烯还是已知的最优良的导热体，单层石墨烯的理论热导率高达5300W/m·k。

它有什么用途

由于石墨烯是具有许多出色的特性，因此在各个领域都有着广泛的应用。

首先，石墨烯在电子领域具有重要的应用价值，能够用于制造更小、更快速和更高性能的电子器件，如晶体管和集成电路；还可以用于制造柔性电子产品，如可穿戴设备和可卷曲显示屏。

其次，石墨烯在能源领域有着重要的应用前景，可以用于制造高性能的锂离子电池，提高电池的储能密度和充电速度；还可以用于制造太阳能电池，提高光电转换效率。

此外，石墨烯还在材料科学、环境领域和生物医学等方面有着广泛的应用。

在材料科学方面，石墨烯可以用于制造轻质、高强度的复合材料，如石墨烯增强的塑料和金属材料。在环境领域，石墨烯可以用于制造高效的水处理设备和空气净化器，帮助解决环境污染问题。

在生物医学方面，当石墨烯放射的远红外线照射人体时，远红外线可对机体组织细胞产生共振作用。

激活细胞，引起细胞内外水分子的振动，使水分子及蛋白质活化；扩张微血管，加速血流，改善微循环障碍，提高组织细胞的供血、供氧量；加快炎性渗出物的吸收和消散，加强新陈代谢使人体处于较佳的健康状态。[3]