揭膠條揭出來的石墨烯，開始成為手機上的黑科技

揭膠條揭出來的石墨烯，開始成為手機上的黑科技

“石墨烯”一詞從去年開始越來越多的出現在不少智能手機的產品曝光信息中，從目前的消息來看，石墨烯電池將有望今年在手機中得以應用，未來還將在折疊手機、透明顯示屏上得以應用。不過，石墨烯材料對于很多人來說還是一個名字熟悉，概念陌生的事物，想要了解石墨烯，還要先從初中課本中的同素異形體說起。



揭膠條揭出來的石墨烯

中學的化學課程中，每個學生都學過關于同素異形體的課程，對于碳元素來說，由于排列結構的不同，而形成完全不同性質的物體。比如，經常出現的一道考題便是，讓學生在選項中多選同素異形體，其中自然有碳14、鉛筆尖、鉆石，三者均由碳元素組成，只不過由于排列結構不同，所以產生完全不同的物理特性。

例如金剛石的結構為等軸晶系四面六面體立方體與六方晶系鉆石，碳原子按四面體成鍵方式互相連接，組成無限的三維骨架，是典型的原子晶體，從而也形成了穩固的結構，間接使金剛石獲得了硬度大，熔點極高，不導電的特性。

再來看石墨的結構，每個碳原子的周邊連結著另外三個碳原子一個平面，同時每個平面一層一層的相互平行鏈接，同時也讓石墨具備了柔軟、導電導熱、可塑性強的特點。



顯然，如果能讓石墨變得更加結實牢固穩定，在各種應用中可以有著更大的發揮空間，但通過同素異形體的邏輯，石墨的碳原子結構也需要做出改變。在2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫用膠帶粘在石墨上，然后撕下來，發現膠帶上粘上了一層薄薄的石墨片，使用此方法反復，最終粘出了一個單層的石墨，即僅有一層原子，人類首次成功在石墨中剝離出了石墨烯，兩位教授也因此獲得了2010年諾貝爾物理學獎。

從結構上看，石墨烯就是將原本擁有多個平面結構的石墨，變為了僅剩一層平面結構，由于厚度僅為一個原子，也讓石墨烯可以稱之是在這個三維世界中的一個二維材料，所以也為稱為“二維碳材料”。這樣的結構讓石墨烯具備了超強的物理特性，首先它是目前已知強度最高的材料，由于是二維材料，也完全不受彎折的影響，具有很好的韌性，在較寬波長范圍內吸收率約為2．3％，看上去幾乎是透明的。同時，還有不錯的導電性及很好的熱傳導性。

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