走进科技新时代⑥：石墨烯 改变世界的神奇材料？

左图为由石墨烯和碳纳米管制成的超轻材料。右图为石墨烯在柔性电子上的应用。 　　资料图片

石墨烯的结构示意图

2010年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，两位最早发现并揭示石墨烯独特性质的科学家获得当年诺贝尔物理学奖。石墨烯从此进入大众视野，成为材料家族中光芒四射的新星。

石墨烯不是一种天然存在的材料。人们常见的石墨是由可以机械剥离的石墨片组成。由于石墨片层与层之间作用力较弱，当石墨被剥离至单层，仅有一个碳原子的厚度时，这层石墨片就是石墨烯。它是由碳原子紧密排列而成的蜂窝状结构的二维材料，看上去近似一张六边形网格构成的平面。

在材料大家族中，石墨烯只是个晚辈。2004年，海姆和诺沃肖洛夫领导的研究小组，将石墨片黏在两片特殊的胶带之间，撕开胶带，石墨片就被减薄，一分为二。如此反复操作，薄片越来越薄，最终在显微镜下发现了石墨烯。人们发现，它的厚度只有0.34纳米，一片1毫米厚的石墨片由近300万层石墨烯堆垛而成。

石墨烯的发现及其独特性质刺激了全球研究者的神经，更有人将其称之为“改变21世纪的材料”。