强大 | 真有《阿凡达》里的“难得的元素”！科学家靠用胶带粘它得了诺贝尔奖
如果要说现在什么新装备最火，大家都会想到无人机，机器人，如果是什么新工艺最火，那无疑是3D打印。如果说新材料？很多人会想到“石墨烯”。
根据已知信息，它的厚度仅为头发丝的20万分之一，强度是钢的200倍，是世界上已知最薄最轻最强的材料，现在已经有公司宣称，要用石墨烯打造快速充电的手机，20秒就能把手机充满了，甚至还有公司宣称推出了石墨烯的内衣袜子保健食品。那么石墨烯到底是何方神圣？
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△央视新闻视频：石墨烯到底有多神奇？
在电影阿凡达里，导演通过电脑特技向我们描绘了一个虚构的星球——潘多拉。强大的人类舰队跨越几个光年来到这里，不惜破坏这里的生态，屠戮原住民，为的就是得到这个星球上一种特殊的资源：Unobtainium元素。
这个在电影里一闪而过的特殊材料叫unobtainium，翻译成中文的字面意思，其实叫“难得的元素”。这可不是瞎编出来的词儿，在航空领域，人们用“难得的元素”形容性能完美的材料，比如轻得像空气却坚硬得像钢铁。
而今天，一种全新的材料，正在接近人类梦想中的“难得的元素”，这就是石墨烯。石墨烯和我们常见的石墨棒和铅笔芯一样，全是由碳原子组成，只不过，它只由一层碳原子在平面上构成，可以说它的特点就是薄，薄到不能再薄了。同时，石墨烯还是传导热量的高手，比最能导热的金属银还要强10倍。
石墨烯是新材料之王，人称“黑金”。据说，21世纪新的产业革命就靠它来引导了。石墨烯真的有这么神奇吗？人类是怎样制造这种材料的？
制造石墨烯，简单说就要把石墨变薄，不能靠切，不能靠磨，而要靠粘。2004年，英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·盖姆和克斯特亚·诺沃消洛夫尝试用胶带粘出“石墨烯”。别小看这个办法，两位科学家靠着这个发现就拿了诺贝尔奖。那么用胶带怎么就能生产出这种具有革命性的新材料？看央视记者的现场试验。
中国电科第55研究所重点实验室高级工程师吴云博士：“这是一小片的石墨片，我们把它粘在胶带上面，粘一小片就够了，然后我们对它进行一个交叠的撕拉。”
记者：“我看这个一片变两片。”
吴云博士：“它会越剥越薄。”
记者：“这一般要重复多少次？”
吴云博士：“这个一般重复四五十次。”
足足粘了半个小时，胶带上面现在已布满了灰色的石墨，然后，吴博士用胶带，把这些石墨转移到了一块干净的硅片上。吴博士提示我们说，现在我们能看到的，都不是石墨烯，因为石墨烯不仅非常薄，厚度甚至不到头发丝的万分之一，而且它透光达到97%以上，几乎完全透明，人的肉眼是根本看不到的，要找到它，还得有技术手段。
①手机充电可以“秒充”
只是生产当然不够，还要与生活接轨。其实最让普通大众关注和期待的，是石墨烯可能改变手机的充电方式。未来的石墨烯电池，可以让手机等电子设备充电更快，容量更大，寿命更长。此外，电动汽车的充电问题也可以迎刃而解了。
②石墨烯替代硅 电子芯片性能提高
电子芯片的基础材料是硅。然而，随着芯片上元器件越来越密集，最高端的芯片上，两个元器件之间的距离已经只有不到10个纳米，几乎已经到达硅材料的极限了。要继续提高性能该怎么走？中国的科研人员已经开始尝试用石墨烯部分代替硅的作用。
中国电科第55研究所重点实验室副主任孔月蝉博士：“由石墨烯制作的器件，理论上频率可以达到硅的十倍甚至上百倍。可以在雷达上应用，大幅提高雷达的分辨率。在通讯，成像上都有比较广泛的应用。”
③石墨烯转移技术 让电子器件可弯曲
除此之外，中国的科研人员还在做另一件大事。他们让石墨烯附着在厚度只有50纳米的金箔上，然后，用一套新的办法，把石墨烯完整地转移到柔软的塑料片上。
这就是我国具有自主知识产权的石墨烯转移技术，有了这个独门秘籍后，在这块塑料片上就能生成具有一定功能的电子器件，最关键的是，这样的电子器件是可以轻松弯曲的。未来无论是可以折叠的显示屏幕还是能够植入人体的可穿戴设备，都离不开这样的石墨烯器件。而利用石墨烯制造新一代芯片，也让我国的芯片制造实现弯道超车，有望跻身世界先进水平。
石墨烯为我们的生活带来了期待：手机充电可以“秒充”；使手机屏幕轻易弯曲甚至折叠；汽车使用石墨烯导静电轮胎，避免摩擦起电发生爆燃......从航空航天、武器装备到节能环保、电子信息，石墨烯未来在很多领域都会大有作为！
那么，石墨稀产品的面市要到何时？其实，目前即使是在实验室条件下，石墨烯的神奇性能依然没有完全释放出来，技术层面还存在着不少的挑战，因此，真正大面积应用还有很长的路要走。期待！
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监制/杨继红 主编/张天宇
编辑/江永韬
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