石墨烯

顾名思义，石墨烯是从石墨中提取的，这种材料是用在铅笔上的。和石墨一样，石墨烯完全由碳原子构成，1mm的石墨含有大约万层石墨烯。石墨是一种三维晶体结构，而石墨烯是一种只有原子厚度的二维晶体。碳原子在六边形的蜂窝状结构中完美地分布，只有0.3纳米厚，每个原子之间只有0.1纳米。

石墨烯的导电性比铜强。它比钢强倍，但比钢轻六倍。它几乎完全透明，因为它只吸收2%的光。它不能渗透到气体中，即使是像氢或氦那样轻的气体，如果这还不够，化学成分就可以被添加到它的表面来改变它的性质。

石墨烯既透明又具有良好的导体，它可以替代触摸屏中使用的铟电极。由于它是轻的，石墨烯可以被集成到复合材料中，以消除闪电对飞机机身的影响。它也是防水的，适合在氢储层中使用。

由于没有任何东西能阻止电子，所以石墨烯不能被“切断”，所以理论上它在晶体管中几乎没有用处，而晶体管是现代电子产品的关键组成部分。然而，研究正在进行，以创造一种人为的带隙，使它能够被关闭，因此用于这一目的。

行业竞争

行业巨头也在奔跑。IBM生产了几款电子元器件原型，而三星则用石墨烯电极制作了一个平板屏幕(对角线为70cm)。网球拍制造商的头头使用了网球冠军诺瓦克·德约科维奇和玛丽亚·莎拉波娃(MariaSharapova)来推广用石墨烯制成的球拍。巴斯夫和戴姆勒-奔驰设计了一款名为SmartForvision的概念电动汽车，它将石墨烯嵌入导电的电子纺织品中。年，巴斯夫发表了一份关于石墨烯未来的报告，预测年的市场价值为15亿美元，到年将达到75亿美元。不用说，中国也在比赛中，在欧洲发表了篇文章

Bluestone全球科技公司(BluestoneGlobalTech)宣布与一家手机制造商合作，推出首个基于石墨烯的触摸屏，将在未来几个月面向中国市场推出。然而，大量的应用程序还没有出现。石墨烯是单层的，但是制造过程可能会产生若干层。当超过10个层被创造出来的时候，它们的性质会发生巨大的变化，就像石墨，而不是石墨烯。

迄今为止，石墨烯并不是绝对优于碳纳米管，在复合材料中，碳、石墨烯或纳米管分子必须相互接触以导电。这对细长的纳米管来说要比薄片形状的石墨烯容易，这就解释了两者的区别。复合材料和纳米管的发展需要很长时间才能成为更成熟的材料。纳米管的研究人员不高兴看到石墨烯到达，同时抓住了注意力和资金。

然而，积累的纳米管经验对于加速石墨烯的工作是非常有用的。“用纳米管制造出第一个晶体管花了6年时间，”Loiseau说。“有了石墨烯，我们在一年内进行了第一次电测量。”

事实上，与碳纳米管一样，需要考虑到石墨烯种类的多样性。大小当然很重要，但化学状态也很重要。由于石墨烯是如何合成的，或者它的层是如何形成的，这种分子可能被氧化到或多或少的程度，或含有不同数量的残留杂质。没有明确的答案。

与此同时，石墨烯电池的研究仍在继续，超级电容器可以利用石墨烯，并在不久的将来淘汰传统电池。超级电容器由三层组成。它有两层石墨烯，而中间层是一层电解质。超级电容膜非常薄，但非常坚固和稳定，它能在很短的时间内释放出令人印象深刻的能量，这是必要的，因为电动汽车需要额外的能量来快速喷射加速。

石墨烯的未来指日而待。