最近，石墨烯這個名詞進入熱搜領域，大家都十分好奇，這東西是個啥？它有什麼用處？
這裡我給大家科普一下，石墨烯到底是什麼呢？說起石墨烯，一定要說一種常見的東西——石墨！黑黑的塊狀晶體，經常寫字繪畫的朋友對它應該不陌生，墨汁，鉛筆芯都是用石墨做成的。
石墨，質地很軟，擁有較好的導電性和散熱性，並且與酸鹼它的化學性質也不是很活躍，現在科技常用於製作乾電池，電極，鉛筆芯，還可以用於潤滑材料。這裡筆者要更正大家一個常識性錯誤，鉛筆芯不是鉛做成的，而是石墨。
石墨呢？是由碳原子組成，說起碳原子，大家一定會想到一個恆久遠，永流傳的東西——鑽石，沒錯，鑽石也是由碳原子組成，可以說鑽石和石墨是親兄弟哦。科學上來說，他們兩個叫同素異形體。好了，扯得有點遠了，咱們言歸正傳，石墨和石墨烯有什麼關係呢？
金剛石的原子結構
這裡還要從石墨的原子結構來看，簡單點說，石墨是由六個碳原子組成的正六邊形晶體，雜亂無章的湊在一起，而石墨烯則是由石墨剝離出來，由單層碳原子組成類似蜂巢的一種準二維材料。這在科學界一度被認為是不可能的現象，直到2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功從石墨中分離出石墨烯，證實它可以單獨存在，兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。
單層的石墨烯有多薄呢？有人計算說，1毫米的石墨是由150萬層石墨烯組成。
石墨烯的原子結構
搞清楚了石墨烯的構成，那麼它有什麼用呢？
首先，石墨烯已知強度最高的材料之一，而且還具有超高的韌性，並且可以彎曲。它的強度能高到什麼程度呢？李永年老師說，在單層石墨烯上立上一根鉛筆，鉛筆上再站一隻大象，石墨烯都不會被破壞，當然這麼說是有點誇張，但由此可見石墨烯的機械強度有多高。那麼現實社會上怎麼用呢？比如，製作飛機的材料，防彈衣，摺疊電子屏等。
再有呢，石墨烯具有高導電性和高散熱性。怎麼說呢？打個比方，現在最好的導體是金屬銀，但石墨烯導電性要比金屬銀還要好，而導熱散熱性比最好的金屬銀還要好上10倍左右。這樣高導電性和高導熱性在我們現在電子行業裡有著非常廣泛的應用前景，比如，處理器，因為現在處理器做的功率越來越大，裡面的電路越來越密集，面臨最大的難題就是導熱散熱問題，如果石墨烯能夠應用在這方面，理論上可以讓處理器的速度提升百倍以上，這些是現階段使用的硅無法達到的高度。
另外，現階段的電池一般可充電電池都是採用鋰電池，鋰電池都是磷酸鋰鐵作為填充劑來使用，而磷酸鋰鐵電阻比較大，這就導致充電的時候電流一旦過大，電池就會發熱，電池一旦發熱，就會影響電池的使用壽命，而電流過小，就導致充電時間比較長，但如果用石墨烯作為填充劑，它超強的導電性和散熱性就完全可以忽略電池發熱的問題，這可以幾分鐘就把原來幾小時才能充滿的電池充滿。
告訴大家一個好消息，華為已經開始研究石墨烯電池技術了，相信不久的將來，石墨烯電池將代替現階段的鋰電池，從而帶動整個電力行業，比如一直被詬病的新能源汽車等。
石墨烯還有一個獨有的特性，延伸性。由於它是單層的石墨構成，而石墨又是六邊形的碳原子組成，那麼如果遇到強力拉伸，它的結構可以讓它達到拉伸自身20%的長度。這一特性是現階段延伸性最好的材料，應用領域，可以是電子產品的電子屏，高機械強度和延伸性讓你的手機或者平板不僅可以摺疊，還可以當案板切菜用了，即使你拿他用來當錘子用也完全不用擔心碎屏。
石墨烯的應用領域還可以是醫學方面，科學家研究表明，一些細菌是無法在石墨烯上生存的，還有石墨烯是由六個碳原子組成，而生物DNA可以從中間的孔傳過去，當DNA穿過去的時候，DNA上的不同的鹼基所帶的生物電對碳原子的影響是不一樣的，這就可以將現代醫學帶到一個不可思議的高度。
石墨烯還有一個好處，由於它是單層原子結構，有超強的透光性和滲透性，前面咱們講過，一些細菌無法在石墨烯上存活，這樣我們就可用於水過濾空氣過濾，這樣的過濾是納米級別，所以大家完全可以放心它的安全性。
說起石墨烯，還有一個新發現不得不提，大家都知道有些物質當溫度降到絕對零度附近，其電阻會突然降到幾乎為零，這就是人們常說的低溫超導體。而石墨烯擁有較好的導電性，那麼它降到絕對零度附近會發生什麼現象呢？
科學家發現，當石墨烯溫度降到1.7開氏溫度，其導電性會突然消失，變成絕緣體。但當雙層石墨烯調整到一個特定的角度1.1度，它又展現出超導體的特性，科學家稱這個角度為“魔角”。
鑑於這種可以從絕緣體瞬間轉換到超導體的特性，科學家Jarillo-Herrero說“現在我們可以利用石墨烯來作為一個新的突破傳統超導性材料的平臺，你可以發揮你的想象，利用石墨烯製作一個可控制的超導晶體管，通過轉換開關，使其有超導變為絕緣體，這為量子器件提供了許多可能性”。
看完石墨烯的作用介紹，大家是不是特別驚奇，一種新型材料的誕生，居然可以造就這麼多的可能，難怪歐盟委員會將石墨烯作為"未來新興旗艦技術項目"，許多國家也開始紛紛開始研究石墨烯技術，相信不久的將來，石墨烯一定會顛覆某些行業的認知，促進電子行業的發展。將石墨烯稱之為未來科技的基石，我覺得這個說法一點都不誇張。
那麼，大家怎麼看呢？歡迎下方留言評論。
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