2004年，英國曼徹斯特大學(xué)教授安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫成功地從石墨中剝離出只有一個(gè)原子厚度的二維材料石墨烯，證實(shí)了它可以單獨(dú)存在，而兩人也因“在二維石墨烯材料的開創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)”共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

主要從事碳基納米結(jié)構(gòu)的可控制備與加工、物性調(diào)控與功能電子器件方面研究的中國科學(xué)院物理研究所研究員張廣宇說，“機(jī)械剝離法是制備石墨烯的主要方法之一，這種方法原理十分簡單，就是一層一層地解理，最后剩下一個(gè)單層，就得到了石墨烯。”

科學(xué)家們近十年來對石墨烯不斷地進(jìn)行研究，挖掘出了石墨烯的很多特性。張廣宇介紹，從物理尺度上講，石墨烯是一個(gè)二維材料，它具有超薄的特性，只有一個(gè)原子那么厚，透光率高達(dá)約97.7%，是世界上最堅(jiān)硬且最薄的納米材料。

另外石墨烯不但機(jī)械強(qiáng)度好，它的導(dǎo)電性能也很出眾，其導(dǎo)電性比銀和銅還要強(qiáng)。近日，美國麻省理工學(xué)院科學(xué)家帕博羅·加力羅-埃雷拉及其同事發(fā)現(xiàn)，當(dāng)兩層石墨烯以一個(gè)“神奇角度”纏扭在一起時(shí)，它們表現(xiàn)出非常規(guī)超導(dǎo)電性。也就是說，研究團(tuán)隊(duì)在兩層石墨烯中發(fā)現(xiàn)了新的電子態(tài)，可以簡單實(shí)現(xiàn)絕緣體到超導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變，而其屬性與銅氧化物的高溫超導(dǎo)類似。

基于石墨烯極其優(yōu)異的物理特性，人們對它的應(yīng)用寄予厚望。近十年的研究表明，石墨烯在基礎(chǔ)研究、高頻電子器件、柔性顯示、電化學(xué)生物傳感器、新能源電池、超級(jí)電容、導(dǎo)熱材料、航空航天等領(lǐng)域有著非凡的應(yīng)用潛力，被譽(yù)為“黑金”和“新材料之王”。

來源：科普兵團(tuán)

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