石墨烯——新世紀的新材料

汽車的未來動力是什么？反正不是汽油。目前看來，最靠譜的應(yīng)該是電力。如今，電動汽車已經(jīng)大量進入了人們的生活，它們不排放有害氣體，也沒有難聞的汽油味兒。目前，制約它們?nèi)粘Ｊ褂米畲蟮膯栴}只有一個——充電。不過，有一種神奇的材料正在蓬勃發(fā)展，也許能解決這個難題，這就是石墨烯。

啥是石墨烯

石墨烯技術(shù)現(xiàn)在被炒得火熱，似乎一夜之間所有的科技公司都在討論它。石墨烯究竟是什么？

石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料，是碳原子以某種復(fù)雜的形式，組成的六邊形呈蜂巢晶格狀的薄膜。這么說吧，石墨烯就是一種只有一個碳原子厚的二維納米材料。

構(gòu)成石墨烯的碳元素和構(gòu)成金剛石的是同一種物質(zhì)，因此，石墨烯是世界上最薄、但又最堅硬的材料。它的結(jié)構(gòu)極穩(wěn)定，導(dǎo)熱性極高，電阻率極低，電子遷移速度極快……沒錯，這些特性太適合做充電電池了！

石墨烯電池

隨著我國的華為公司宣布手機用的石墨烯電池研發(fā)成功，石墨烯電池好像越來越接近我們的日常生活了。這種基于石墨烯材料的新型電池，儲電量和充電速度都比普通鋰電池更出色，也許今后會有越來越多的手機使用它。

在此之前，其實很多科研機構(gòu)都對石墨烯材料應(yīng)用于電池開展了大量的研究。理論上，石墨烯電池的儲電量至少是目前最好的鋰電池的三倍以上。

說石墨烯代表了電池的未來，不算過分吧？

有多神奇

石墨烯可不僅僅能用來制造電池，它還擁有諸多特性，可以在不同領(lǐng)域大展身手。

石墨烯是迄今為止研發(fā)的最薄材料。一片石墨烯就是一層碳原子，它們緊密結(jié)合在一起，形成蜂巢圖案。300萬片石墨烯堆疊在一起的厚度也不過1毫米！

別看石墨烯輕薄，但它特別強韌，一片石墨烯能夠承受相當(dāng)于一頭大象的重量。而且，這頭大象需要站在鉛筆的末端，才能憑借體重刺破石墨烯片。除了強度極高外，石墨烯也擁有驚人的柔軟性，可在不出現(xiàn)破損的情況下伸展20%。此外，這種材料的導(dǎo)電性也遠遠高于通常用于制作電線的銅，同時也是地球上導(dǎo)熱性能最高的材料。

在科幻大片《機械警察》中，機械戰(zhàn)警身穿一種超級裝甲，它的強度是鋼鐵的200倍，但重量只有鋼制裝甲的六分之一。這種神奇的裝甲，就是用石墨烯材料制作的。

前景廣闊

石墨烯很厲害吧？它還能做更多事情——石墨烯更有潛力的應(yīng)用是成為硅的替代品，制造超微型晶體管，用來生產(chǎn)未來的超級計算機。用石墨烯取代硅，計算機處理器的運行速度將會提高數(shù)百倍！由于石墨烯幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光，同時，它又非常致密，即使是最小的氣體分子也無法穿透。這些特征使得石墨烯非常適合作為透明電子產(chǎn)品的原料，如透明的觸摸顯示屏、發(fā)光板和太陽能電池板。

難怪科學(xué)家將石墨烯稱作是21世紀最有前途的新材料。隨著石墨烯技術(shù)的快速發(fā)展，一場新的材料革命正在悄悄醞釀！