技術(shù)新知：硅的“終結(jié)者”，石墨烯是神奇材料嗎？

　　石墨烯原子結(jié)構(gòu)圖

　　新視野

　　自問世起，石墨烯就被當作21世紀的“神奇材料”，在科學界掀起巨大的波瀾。其非比尋常的導電導熱性能、超出鋼鐵數(shù)十倍的強度和極好的透光性等等屬性引無數(shù)科學家“競折腰”，有人認為石墨烯將是昂貴的硅的“終結(jié)者”并對此歡呼不已。盡管如此，仍然有科學家在種種紛亂的喧囂中保持冷靜態(tài)度。據(jù)英國廣播公司（BBC）近日報道，IBM公司的科學家就認為，石墨烯不太可能替代硅，因為它沒有能帶隙，沒有晶體管所需的開和關(guān)狀態(tài)。他們認為，目前最需要的是實事求是地進行研究。

　　用途廣泛“可與塑料相媲美”

　　盡管研究石墨烯的先驅(qū)直到去年才摘得諾貝爾獎的桂冠，但在此之前，石墨烯已被業(yè)內(nèi)人士吹捧為“下一個偉大的事物”。很多人認為，它將是硅的“終結(jié)者”，并將改變計算機和其他設(shè)備的命運。

　　科學家們認為，它是迄今為止最薄（300萬片石墨烯疊加在一起才不過1毫米厚）、最堅固的材料，也是人們所知的導電、導熱性能最強的材料，其擁有超凡的堅硬度、柔韌度、透明度和導電性，可以廣泛應用于觸摸屏、太陽能電池、復合材料（如現(xiàn)在廣泛使用的碳纖維）等各種物品的制造中。

　　早在1947年，就有科學家從理論上提出石墨烯可能存在，但大部分科學家們都認為石墨烯不可能在現(xiàn)實自然界中獲得。

　　石墨烯首次在實驗室中“現(xiàn)身”是在2004年。當時，英國兩位科學家安德烈杰姆和克斯特亞諾沃塞洛夫發(fā)現(xiàn)，他們能用一種非常簡單的方法得到越來越薄的石墨薄片。他們從石墨中剝離出石墨片，然后將薄片的兩面黏在一種特殊的膠帶上，撕開膠帶，就能把石墨片一分為二。不斷地這樣操作，于是薄片越來越薄，最后，他們得到了僅由一層碳原子構(gòu)成的薄片，這就是石墨烯。

　　這兩位科學家也因此獲得了2010年的諾貝爾獎。此后，制備石墨烯的新方法層出不窮，關(guān)于石墨烯的“神奇”性質(zhì)不斷見諸報端。安德烈杰姆表示：“石墨烯并不僅僅只有一種用途，它甚至并不只是一種材料，它的種類繁多，其用途之廣泛可與塑料相媲美?！?/p>

　　有鑒于此，越來越多的科學家為石墨烯“競折腰”。目前，大約有200家企業(yè)和新興公司正在著力研究石墨烯。2010年，關(guān)于石墨烯的論文多達3000多篇。對整個產(chǎn)業(yè)和廣大消費者來說，這些都不啻為福音，因為如果這些研究獲得成功，未來，人們將可以得到更多運行速度越來越快、制造成本越來越低、“身材”越來越纖細嬌小、柔韌程度越來越好的電子設(shè)備和其他設(shè)備。

　　萊斯大學的科學家詹姆斯圖爾表示：“從理論上來講，未來人們能夠卷起iPhone手機，將其像鉛筆一樣別在腦后?！?/p>

　　如果石墨烯能像現(xiàn)在的塑料一樣“飛入尋常百姓家”，那么從包裝紙到衣服在內(nèi)的任何物品將都可以被數(shù)字化。未來，人們會發(fā)現(xiàn)，信用卡的數(shù)據(jù)處理能力將與目前的智能手機一樣高。

　　瑞典查爾姆斯理工大學的教授賈瑞卡拉瑞特表示：“石墨烯將廣泛出現(xiàn)在透明電子元件、柔性電子設(shè)備以及運行速度更快的電子設(shè)備上?！背嗽跀?shù)字領(lǐng)域大展拳腳之外，也可以將單層石墨烯固體粉末添加到輪胎上，使其更加堅硬。