石墨|写错的字用胶条粘下来，石墨烯也是这样发现的，这材料有何特别？
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石墨烯作为一种新型材料备受追捧 ， 很多不同领域的产品制造商都在想尽办法蹭石墨烯的热度 ， 那么到底什么是石墨烯呢 ， 这种材料有何特别之处呢 ， 那些蹭热度的产品是不是真的呢？
在整个宇宙之中 ， 所有的物质都是由不同的元素所构成的 ， 但同一种元素却并非只能构成同一种物质 ， 元素通过不同的结构进行组合就能够形成不同的物质 。 以碳元素为例 ， 当一个碳原子周围有四个碳原子 ， 它们以共价键的方式相结合 ， 且周围的四个碳原子与中心的碳原子形成一个正四面体结构的时候 ， 就组成了一种物质 ， 我们叫它钻石 。 因为碳原子之间是以很强的共价键结合的 ， 所以钻石的硬度很高 ， 又被称为金刚石 。 钻石的硬度很高 ， 但另一个同样由碳原子所组成的物质却十分光滑 ， 它就是石墨 。
【石墨|写错的字用胶条粘下来，石墨烯也是这样发现的，这材料有何特别？】
当碳原子通过化学键结合成诸多正六边形的结构 ， 就组成了一个层 ， 很多层叠在一起就组成了石墨 。
在石墨中 ， 同一层的碳原子依靠化学键结合 ， 而层与层之间却没有化学键 ， 它们是依靠原子间的弱碱性电性吸引力结合在一起的 ， 所以同一层碳原子的结合非常牢固 ， 而层与层之间则是可以滑动的 ， 而这种层与层之间的滑动就是石墨光滑特性的根源 。 那么什么是石墨烯呢？很简单 ， 石墨烯就是单层的石墨 ， 如果将石墨的一层结构单独拿出来 ， 那就是石墨烯 。
石墨烯的发现是在2004年 ， 而在此之前 ， 科学家们一直断定类似于石墨烯的物质是不会存在的 ， 为什么呢？原因很简单 ， 我们身处在一个三维空间之中 ， 所有的事物都是三维结构的 ， 像石墨烯这种二维结构的物质不可能存在于三维空间之中 。
一张纸是不是二维结构呢？当然不是 ， 纸是三维结构物质 ， 它是立体的 ， 拥有长宽高 ， 只不过高度 ， 也就是厚度很薄而已 。
但石墨烯就不同了 ， 它基本上可以说是一种二维结构物质 ， 石墨烯就是单层石墨 ， 它的结构是平面的 ， 厚度为一个原子 ， 那么这一个原子到底有多厚呢？我们知道 ， 纳米这个单位是很小的 ， 一纳米就等于10∧-9米 ， 而单层石墨的厚度为0.355纳米 ， 很薄很薄 ， 薄得没有办法再薄 。
二维结构的物质无法存在于三维空间之中 ， 这是一个常识 ， 但有人就偏偏不信邪 。 这两个不信邪的人 ， 一个叫做安德烈·海姆 ， 另一个叫做诺沃肖洛夫 ， 他们都来自于英国曼彻斯特大学 。 这两个人就想啊 ， 一定有什么办法能够获得单层的石墨 ， 毕竟石墨的结构具备这种潜力 ， 同层原子的结构牢固 ， 而层与层之间却没有化学键相连 。
那么怎么能把单层石墨弄出来呢？先别想那么多 ， 先尽量把石墨弄薄再说 ， 于是他们采用了一个非常简单的办法 ， 就是用胶条粘 。
当我们在纸上写错字的时候 ， 就会用胶条把错字粘下来 ， 这种技术早在三四十年以前就出现了 ， 而我们粘下来的其实是纸张的表面一层 。 胶条能够粘下纸上的表层 ， 自然也能粘下石墨 ， 于是一层薄薄的石墨被粘下来了 ， 不过此时的石墨距离单层石墨还有十万八千里 ， 没关系 ， 再粘 ， 用另一个胶条把粘有石墨的胶条再粘一下 ， 就又得到了更薄的一层石墨 ， 如此往复 ， 最终就获得了单层石墨 ， 也就是石墨烯 。
别看发现石墨烯的过程似乎并不太过复杂 ， 但这一发现却斩获了2010年的诺贝尔奖 ， 原因就是人类首次在三维空间中发现了二维结构物质 。
那么石墨烯这种材料到底有何特别之处呢？
石墨烯具有很多优点 ， 由于碳原子之间通过化学键结合相当牢固 ， 所以石墨烯是一种又薄强度又大的物质 ， 且具有很好的拉伸性 。 再者 ， 石墨烯的导电性能和导热性能都十分优异 ， 金属具有良好的导电性 ， 而在金属之中导电性能最好的就是银 ， 而石墨烯的导电性比银还要好 。
【石墨|写错的字用胶条粘下来，石墨烯也是这样发现的，这材料有何特别？】石墨烯有如此众多的好处 ， 在实际应用中又能做些什么呢？相必大家一定都听过石墨烯电池 ， 为什么要用石墨烯做电池呢？我们现在很多电子设备中所使用的电池都是锂电池 ， 锂电池的缺点就是电阻大 ， 所以如果电流过大 ， 电池就会发热烧毁 ， 因为给手机充电必须控制电流 ， 控制了电流 ， 充电速度自然就慢 。 而石墨烯电阻很低 ， 导电性很好 ， 如果用石墨烯制作电池 ， 那么就可以用很大的电流来进行充电 ， 那充满电就是分分钟的事了 。 不过包括石墨烯电池在内 ， 关于石墨烯在各个领域的实际应用还尚需时日 ， 从研制到研制成功 ， 从研制成功到投入实际应用 ， 这个过程还是很长的 。
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