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石墨烯是一種由碳原子組成的，六角形呈蜂巢晶格狀的二維碳納米材料。為什么說(shuō)它是二維碳納米材料呢？因?yàn)槿绻麑⑹┮粚右粚盈B起來(lái)，就是石墨了。石墨是什么？我們常用的鉛筆芯，它的主要成分就是石墨。

而石墨烯作為材料的特殊性在于，實(shí)際上石墨是本來(lái)就存在于自然界的，石墨烯制造的難點(diǎn)是一大問(wèn)題。問(wèn)題在于很難將其剝離出單層的結(jié)構(gòu)。更好的一種理解方式就是，如果說(shuō)你用一支鉛筆在紙上輕輕劃過(guò)，那么留下來(lái)的痕跡就有可能是幾層甚至只是一層的石墨烯。

鑒于我們剛剛所知道的，石墨烯，它作為二維的碳分子材料，那么他是很難被剝離出來(lái)的，但是在2004年，英國(guó)的曼徹斯特大學(xué)，有兩位科學(xué)家，他們發(fā)現(xiàn)了一種非常簡(jiǎn)單的方法，可以用來(lái)得到越來(lái)越薄的石墨薄片。

這種方法就是，從高定向熱解石墨中剝離出石墨片，然后將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上面，再撕開(kāi)膠帶，就能把石墨片一分為二，經(jīng)過(guò)這樣重復(fù)的操作，薄片就會(huì)變得越來(lái)越薄，最后就能得到只有一層碳原子構(gòu)成的薄片，也就是石墨烯。那么什么是高定向熱解石墨呢？

高定向熱解石墨，它指的就是熱解石墨，經(jīng)過(guò)高溫處理，使它的這種高溫處理后的石墨的性能，接近于單晶石墨的一種新型石墨，而處理的溫度需要在3200攝氏度到3600攝氏度之間。當(dāng)然，除了這種方法，還有其他可以制備石墨烯的方法。大家感興趣的話，可以自己去網(wǎng)上查一查。

這時(shí)候你可能會(huì)問(wèn)了，那么，這一個(gè)石墨烯它的制作這么簡(jiǎn)單，那么是否我們自己也可以用鉛筆芯制作呢？答案是沒(méi)有這么簡(jiǎn)單。鉛筆芯的組成成分是石墨和黏土。石墨如果在鉛筆芯中加的比較多的話，那么鉛筆芯會(huì)變得比較柔軟，而泥土加得比較多的話，那么鉛筆芯就會(huì)變得比較硬。而我們所知道，我們平時(shí)所用的鉛筆芯，它是偏硬的。所以說(shuō)如果你用鉛筆芯來(lái)自己制作石墨烯的話，那么它是挺難的。如果說(shuō)你想要自己買石墨來(lái)制作石墨烯，這種方法其實(shí)也不是不可以。現(xiàn)在網(wǎng)上都有許多網(wǎng)站教怎么在家里自制石墨烯，有興趣的可以去網(wǎng)上找找看。

了解完石墨烯，我們就該了解了解它所具有的性能了。石墨烯是已知強(qiáng)度最高的材料之一，同時(shí)呢，還具有很好的韌性，可以彎曲。以及具有超強(qiáng)導(dǎo)電性。還有很好的熱傳導(dǎo)性能。也具有非常良好的光學(xué)特性，看上去就跟透明的一樣。

石墨烯的應(yīng)用方面也非常的廣泛，它可以應(yīng)用在物理學(xué)基礎(chǔ)上，因?yàn)樵诙S的石墨烯當(dāng)中，電子質(zhì)量仿佛是不存在一樣，這種性質(zhì)使石墨烯成為了一種很難得的可用于研究相對(duì)論、量子力學(xué)的凝聚態(tài)物質(zhì)。因?yàn)闆](méi)有質(zhì)量的粒子，必須要以光速運(yùn)動(dòng)，從而必須用相對(duì)論、量子力學(xué)來(lái)描述。這一特性為理論物理學(xué)家提供了一個(gè)嶄新的研究方向。本來(lái)一些原來(lái)要在巨型粒子加速器里面進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)在在小型的實(shí)驗(yàn)室里用石墨烯便可以進(jìn)行。

石墨烯作為材料，它具有是十分好的韌性和彎曲程度在柔性顯示屏上，作為基礎(chǔ)材料的石墨烯，在柔性顯示屏的市場(chǎng)上也十分被看好。

新能源電池也是石墨烯材料最早用于商業(yè)的一個(gè)重要的領(lǐng)域。美國(guó)麻省理工大學(xué)，成功研制出了表面附有石墨烯納米涂層的柔性光伏電池板，這一電池板可以非常大程度降低制造透明的可變形的太陽(yáng)能電池的成本。另外，石墨烯超級(jí)電池的成功研發(fā)，也同時(shí)解決了新能源電池的容量不足的問(wèn)題以及充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題。

海水淡化也運(yùn)用到了石墨烯。石墨烯過(guò)濾器可以比其他海水淡化技術(shù)要使用得更多。水里面的氧化石墨烯薄膜和水接觸了之后，可以形成0.9納米的通道，小于這一尺寸的離子或者分子都可以快速通過(guò)，那么通過(guò)這一個(gè)機(jī)械手段，可以壓縮石墨烯薄膜的毛細(xì)通道尺寸，來(lái)高效的過(guò)濾海水中的各種雜質(zhì)和鹽分。

而近日我們?cè)谛侣勆纤吹降闹嘘P(guān)村，所誕生的新型石墨烯口罩。他也是利用石墨烯材料的技術(shù)優(yōu)勢(shì)所研發(fā)出來(lái)的。作為世界上最薄的二維材料石墨烯，它具有一定的抗菌活性。石墨烯能在熔熔噴布上形成天然的納米刀，在自然呼吸的作用下，破壞病菌的細(xì)胞壁，以此起到良好的殺菌效果。石墨烯熔噴布它具有單向的透氣功能，在呼吸的時(shí)候比傳統(tǒng)的熔噴布透氣效果會(huì)更好。傳統(tǒng)口罩的有效使用時(shí)間是4個(gè)小時(shí)，4個(gè)小時(shí)之后，口罩的過(guò)濾功能會(huì)明顯降低，但是新型石墨烯口罩，它的使用時(shí)間可以超過(guò)48小時(shí)，這一口罩的進(jìn)步，可以說(shuō)是給醫(yī)學(xué)方面帶來(lái)了十分重大的幫助。

這一新型材料的發(fā)現(xiàn)，以及制造，讓我們的生活都發(fā)生了改變，從電池到口罩，從物理學(xué)基礎(chǔ)再到海水淡化。石墨烯這一材料的發(fā)現(xiàn)，讓我們的生活發(fā)生了方方面面的變化。但實(shí)際上石墨烯這一材料的探索還是處于初期階段。還需要科學(xué)家們不斷的探索發(fā)現(xiàn)，以發(fā)現(xiàn)他其他的特性。
（責(zé)任編輯：fqj）