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(dǎo)電和導(dǎo)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(shè)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(dāng)時兩個來自曼徹斯特大學(xué)的物理學(xué)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(xué)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(xué)學(xué)會聲稱在2012年，科學(xué)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(xué)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(dǎo)電和柔軟于一體的材料。”曼徹斯特的做客教授Dr. Aravind Vijayaraghavan說。“所有這些特質(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(xué)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(shè)備更薄，更快，更便宜的設(shè)備，而且還有可能使這些設(shè)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(xué)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(xué)學(xué)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(shè)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(xué)合作的三星尖端技術(shù)研究所的科學(xué)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(shè)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(xué)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(shè)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(xué)家們發(fā)現(xiàn)石墨烯在被拉伸20%的情況下仍可以導(dǎo)電。“你知道還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(shè)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(xué)伯克利分校的科學(xué)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(dǎo)體材料做不到的。Dr. Vijayaraghavan說，這一特性使得電子設(shè)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(xué)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(xué)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。