费拉里|有一种材料：比钢强200倍，比纸轻1000倍汽车

文章图片

文章图片

文章图片

文章图片

文章图片

2004年，曼彻斯特大学的两位科学家进行了一个看似简单的实验，结果可能会改变世界。在实验室，研究人员安德烈·海姆（AndreGeim）和康斯坦丁·诺沃塞洛夫（KonstantinNovoselov）玩弄着石墨，这是制作铅笔芯的材料。石墨由彼此堆叠的超薄纯碳片制成。吉姆（Geim）和诺沃塞洛夫（Novoselov）想看看他们是否可以分离出单片石墨，即只有一个原子厚的薄碳层。
【费拉里|有一种材料：比钢强200倍，比纸轻1000倍】
于是，他们找来一卷透明胶带，然后开始了他们的试验。英国广播公司（BBC）报道，这就是海姆描述他们所采用的技术的方式。
“您将粘胶带放在石墨或云母上，然后剥去表层。胶带上会有石墨片脱落。然后将胶带对折，然后将其粘贴到表面的薄片上，然后再分开。您将这个过程重复10或20次。每次，薄片都变得越来越薄。最后，一层非常薄的石墨薄片附着在胶带上，然后将胶带溶解，于是我们获得了实验想要的东西。 ”
粘胶带方法有效！通过隔离单层碳，海姆和诺沃塞洛夫（Novoselov）发现了一种前所未有的材料，即石墨烯，该材料现在被认为是地球上最坚固、最轻和最导电的物质。
2010年，海姆和诺沃塞洛夫（Novoselov）因发现石墨烯而获得了诺贝尔物理学奖，全世界的研究人员开始倡导使用这种非凡的“超级材料” ，来制造功能更强大、寿命更长的电池，更快的微芯片，柔性电路，可植入生物传感器。十年后，石墨烯尚未兑现被大肆宣传的承诺，但业内人士有信心，我们最终将在未来几年看到使用基于石墨烯的技术的智能手机、电动汽车和传感器。
为什么石墨烯是超级材料？
一片石墨烯厚度仅为一个原子厚，该超级材料所具备的优点：
石墨烯的重量比钢强200倍。它比纸张轻1000倍。它是98％透明的。在室温下，它的导电性能优于任何其他已知材料。它可以将任何波长的光转换为电流。最后但并非最不重要的一点是，石墨烯是由碳制成的，碳是宇宙中第四大富集的元素，因此我们不太可能耗尽它。
石墨烯从其结构中获得了超能力。如果可以放大得足够近，您会发现一片石墨烯看起来像原子级蜂窝。单个碳原子以类似于鸡丝的六边形排列。石墨烯片中的每个碳原子都与其他三个碳原子共价键合，从而使该材料具有不可思议的强度。
为什么石墨烯导电性好？同样，由于那些碳原子键合的方式。每个碳原子的外壳中都有四个电子，但是这些电子中只有三个与其相邻的三个碳原子共享。剩余的电子称为pi电子，并且可以在三维空间中自由移动，这使它可以在几乎没有电阻的情况下跨石墨烯片传输电荷。实际上，石墨烯是室温下任何已知物质中最快的电导体。