石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子构成的只有一层 原子厚度的晶体。石墨烯具有许多“极端”的物理性质，被称为“黑金”，是 “新材料之王”。本身重量不足 1 毫克的石墨烯，可以做成一块1 平方米的石墨烯吊床。石墨烯的硬度比最好的钢铁强 100 倍。石墨烯是世界上导电性最好的材料。石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品，用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速度会快数百倍。 石墨烯的应用领域非常广泛。例如：目前已经研制出用石墨烯制成的柔性糖尿病管理贴片。这种仅有一张扑克牌大小的透明塑料薄片，被贴在皮 肤上后，不仅能监测血糖，还能在必要时通过皮肤释放药物降低血糖水平。该贴片若能替代目前治疗糖尿病的方法，患柔性糖尿病管理贴片者将免于服用药物所带来的腹泻、恶心、呕吐、胃胀、乏力、消化不良、腹部不适等副作用。石墨烯本来就存在于自然界。铅笔里用的石墨就相当于无数层石墨烯叠在一起，铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。2004 年，科学家用一 种非常简单的方法得到越来越薄的石墨薄片，将得到的石墨薄片的两面粘在一种特殊的胶 带上，撕开胶带，就能把石墨片一分为二，不断地这样操作，最后，得到了仅由一层碳原 子构成的薄片，这就是石墨烯。这以后，制备石墨烯的新方法层出不穷。其中，机械剥离法是利用物体与石墨烯之间的摩擦得到石墨烯薄层。但迄今为止还没有真的能适合工业化大规模生产的技术。
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