石墨烯不僅是已知材料中最薄的一種，還非常牢固堅硬；作為單質，它在室溫下傳遞電子的速度比已知導體都快。

石墨烯出現在實驗室中是在2004年，當時，英國的兩位科學家安德烈·杰姆和克斯特亞·諾沃塞洛夫發現他們能用一種非常簡單的方法得到越來越薄的石墨薄片。他們從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，撕開膠帶，就能把石墨片一分為二。不斷地這樣操作，于是薄片越來越薄，最后，他們得到了僅由一層碳原子構成的薄片，這就是石墨烯。這以后，制備石墨烯的新方法層出不窮，經過5年的發展，人們發現，將石墨烯帶入工業化生產的領域已為時不遠了。

　　石墨烯的出現在科學界激起了巨大的波瀾，人們發現，石墨烯具有非同尋常的導電性能、超出鋼鐵數十倍的強度和極好的透光性，它的出現有望在現代電子科技領域引發一輪革命。在石墨烯中，電子能夠極為高效地遷移，而傳統的半導體和導體，例如銅和硅遠沒有石墨烯表現得好。由于電子和原子的碰撞，傳統的半導體和導體用熱的形式釋放了一些能量，目前一般的電腦芯片以這種方式浪費了70％-80％的電能，石墨烯則不同，它的電子能量不會被損耗，這使它具有了非同尋常的優良特性。

石墨烯特性：

石墨烯是一種二維晶體，最大的特性是其中電子的運動速度達到了光速的1/300，遠遠超過了電子在一般導體中的運動速度。這使得石墨烯中的電子，或更準確地，應稱為“載荷子”(electriccharge carrier)，的性質和相對論性的中微子非常相似。

　　石墨烯是由碳原子按六邊形晶格整齊排布而成的碳單質，結構非常穩定。其完美的晶格結構，常被誤認為很僵硬，但事實并非如此。石墨烯各個碳原子間的連接非常柔韌，當施加外部機械力時，碳原子面就彎曲變形。這樣，碳原子就不需要重新排列來適應外力，這也就保證了石墨烯結構的穩定，使得石墨烯比金剛石還堅硬，同時可以像拉橡膠一樣進行拉伸。這種穩定的晶格結構還使石墨烯具有優秀的導電性。石墨烯中的電子在軌道中移動時，不會因晶格缺陷或引入外來原子而發生散射。由于其原子間作用力非常強，在常溫下，即使周圍碳原子發生擠撞，石墨烯中的電子受到的干擾也非常小。

基于它的化學結構，石墨烯具有許多獨特的物理化學性質，如高比表面積、高導電性、機械強度高、易于修飾及大規模生產等。

石墨烯用途：

1、制造下一代超級計算機。石墨烯是目前已知導電性能最好的材料，這種特性尤其適合于高頻電路，石墨烯將是硅的替代品，可用來生產未來的超級計算機，使電腦運行速度更快、能耗降低。

2、制造“太空電梯”的纜線。科學家幻想將來太空衛星要用纜線與地面聯接起來，那時衛星就成了有線的風箏，科學家現在終于找到了可以制造這種太空纜線的特殊材料，這就是石墨烯。

3、可作為液晶顯示材料。石墨烯是一種“透明”的導體，可以用來替代現在的液晶顯示材料，用于生產下一代電腦、電視、手機的顯示屏。

4、制造新一代太陽能電池。石墨烯透明導電膜對于包括中遠紅外線在內的所有紅外線的高透明性，是轉換效率非常高的新一代太陽能電池最理想材料。

5、制造光子傳感器。去年10月，IBM的一個研究小組首次展示了他們研制的石墨烯光電探測器。

6、制造醫用消毒品和食品包裝。中國科研人員發現細菌的細胞在石墨烯上無法生長，而人類細胞卻不會受損。利用石墨烯的這一特性可以制作繃帶，食品包裝，也可生產抗菌服裝、床上用品等。

7、創制“新型超強材料”。石墨烯與塑料復合，可以憑借韌性，兼具超薄、超柔和超輕特性，是下一代新型塑料。

8、石墨烯適合制作透明觸摸屏、透光板。

9、制造晶體管集成電路。石墨烯可取代硅成為下一代超高頻率晶體管的基礎材料，而廣泛應用于高性能集成電路和新型納米電子器件中。

10、制造出紙片般薄的超輕型飛機材料、制造出超堅韌的防彈衣，具有軍事用途。

標簽：石墨用途