忘了塑料吧，石墨烯才是合成材料的未來

石墨烯是現(xiàn)在已知存在的材料中最硬最薄的。石墨烯由碳原子組成，導電和導熱的能力比任何其他材料都要強。并且，石墨烯不僅是世界上最硬的材料，它也是世界上最柔軟的材料之一。

石墨烯的厚度只有一個原子那么薄，因此它被稱為“神奇材料”。它的用途十分廣泛，它可以改變電力行業(yè)，還可以用在彈性設備、過載的量子計算機、電子服裝上，甚至用在可以與人體細胞交互的計算機上。

大概在10年前人們就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了石墨烯這種材料，但是它再次獲得關(guān)注已經(jīng)是2010年，原因是當時兩個來自曼徹斯特大學的物理學家用石墨烯做了一系列的實驗并因此獲得了諾貝爾獎。但直到現(xiàn)在科學家們在商業(yè)量產(chǎn)石墨烯方面的突破仍然是零。

美國化學學會聲稱在2012年，科學家發(fā)現(xiàn)石墨烯的硬度比鋼要強200倍，而且它如此之薄以至于僅僅用1盎司就可以鋪滿28個足球場。中國的科學家制作出了一種石墨烯氣凝膠，一種從凝膠衍生出來的超輕型材料，質(zhì)量只有空氣的七分之一。 “石墨烯是世界上少有的，集透明，導電和柔軟于一體的材料?！甭鼜厮固氐淖隹徒淌贒r. Aravind Vijayaraghavan說?！八羞@些特質(zhì)集中在一種材料上是極端罕見的?！?/p>

那么我們能用石墨烯來做什么呢？物理學家和研究者們說我們很快就能夠制作出比基于硅的電子設備更薄，更快，更便宜的設備，而且還有可能使這些設備清晰而柔軟。另一個基于石墨烯特殊特質(zhì)的可能性是制作出超長續(xù)航能力的電池而且不怕水。

2011年，美國西北大學的研究者們制作出了一種電池，這種電池同時含有石墨烯和硅。研究者們稱，這種電池能使手機續(xù)航時間超過一周，而充滿電僅僅需要15分鐘。2012年，美國化學學會稱在石墨烯方面的研究進步可以使手機之類的觸屏電子設備像一張紙一樣薄，而且可以疊起來放到口袋里。

Dr. Vijayaraghavan正在利用石墨烯制作一系列傳感器（包括氣體傳感器，生物傳感器和光傳感器），而這種傳感器將會比現(xiàn)有的小上許多。

上周，與韓國成均館大學合作的三星尖端技術(shù)研究所的科學家們稱三星已經(jīng)尋找到了在硅片上生產(chǎn)高質(zhì)量石墨烯的方法，這個方法可以用來生產(chǎn)石墨烯晶體管。三星在一份聲明中稱這一發(fā)現(xiàn)意味著我們可以開始制做“柔性電子顯示器等一系列次世代電子設備?！?/p>

Extreme Tech的一名記者Sebastian Anthony稱三星的這一突破很可能對生產(chǎn)出商用石墨烯產(chǎn)品有極其重要的意義。

三星并不是唯一一家在發(fā)展石墨烯的公司。IBM、諾基亞和閃迪（Sandisk）的科學家們一直在試驗用石墨烯制做傳感器、晶體管和存儲器。

如果上述這些正在試驗的電子設備真正進入市場擺上貨架，他們將會不同于之前的任何產(chǎn)品。

哥大機械工程教授James Hone說，他所在實驗室的科學家們發(fā)現(xiàn)石墨烯在被拉伸20%的情況下仍可以導電?！澳阒肋€有什么材料能夠拉伸20%嗎？是橡膠，”他說，“而硅只可以拉伸1%。這還只是石墨烯各種牛逼特質(zhì)中的一項“。

而關(guān)于石墨烯，最最重要的其實是，它一點都不貴。任何你能想到的現(xiàn)存的電子設備如果用石墨烯來制做，都會做的更好，更小而且更便宜。

加州大學伯克利分校的科學家們?nèi)ツ暄兄瞥隽耸P聲器，這種揚聲器傳遞聲音的質(zhì)量甚至優(yōu)于森海塞爾耳機，而且小很多。

石墨烯另一個牛掰的特質(zhì)是能夠浸在水中而不被氧化，這是其它導體材料做不到的。Dr. Vijayaraghavan說，這一特性使得電子設備與生物系統(tǒng)相整合成為可能。換句話說，你可以把一個石墨烯小插件嵌入你的身體，這個小插件就可以讀懂你的神經(jīng)系統(tǒng)或者跟你的細胞說話。

雖然科學家們認為石墨烯將會用于次世代電子產(chǎn)品，但是現(xiàn)在整個電子產(chǎn)業(yè)仍然在使用傳統(tǒng)的硅片和硅晶體管為原料，這一事實將會大大減緩改用石墨烯的速度。這樣的話，石墨烯很可能先被用在其他產(chǎn)業(yè)。去年，比爾和梅琳達·蓋茨基金會向一款以石墨烯為原料的避孕套產(chǎn)品注入了資金，這款避孕套既薄又輕且無法穿透。汽車制造商們也在嘗試用石墨烯制做車體，這樣的汽車不僅安全性好，而且還能吸收太陽能為汽車電池充電。飛機制造商們也在做著類似的探索。

如果你仍然覺得上述這些沒什么，那么來看這個，麻省理工的一只國際科學團隊做的一系列測試很可能成為制造量子計算機的基礎(chǔ)，而量子計算機在未來將會有很大的市場。