石墨烯，有惊喜
①和金刚石一样，石墨是碳元素的一种存在形式。不同的是，由于原子结构不同，金刚石是地球上最坚硬的东西，石墨则是最软的矿物之一，常做成石墨棒和铅笔芯。石墨烯就是从石墨材料中剥离出来的，只由一层碳原子在平面上构成。
②可以说，石墨烯的特点之一就是薄，堪称目前世界上最薄的材料，只有一个原子那么厚，约0.3纳米，是一张A4纸厚度的十万分之一，头发丝的五十万分之一。同时，它又能导电，电子在石墨烯中的运动速度达1000千米/秒，是光速的1/300。目前世界上最薄最轻最强的全新材料石墨烯，硬度比最强的钢铁还要强100倍。
③石墨烯的出现，有望给我们的生活带来惊喜。手机充电可以“秒充”，手机屏幕可以轻易弯曲甚至折叠，汽车可以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、电子信息到节能环保，利用石墨烯的特性，很多领域很可能都会发生巨大的变化。
④用石墨烯替代硅，可以提高电子芯片的性能。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。石墨烯另一个被寄予厚望的应用领域是电能的储存。在天津电源研究所，这里的科研人员正在开展最先进电容器的研究。电容器与电池一样，都能用来储存电能。它的优势在于充电速度快，几分钟就能充满，而且可以重复使用几万次。但它存储的电量不如电池多，还无法通过存储足够多的电能在生活里派上大用场。通过对石墨烯材料进一步改性研究，科研人员正在让电容器的储电能力一步一步向电池靠拢，而同时它拥有的超快充电速度，能够为人们的生活带来更多的便利。未来，当充电设施越来越完善时，电动汽车使用石墨烯电池，可能花两三分钟就可以把电充满。
⑤当然，石墨烯的神奇性能还没有完全释放出来。同时，技术层面还存在着不少挑战，真正大面积应用还有很长的路要走。
（作者：余建斌 李晓辉 吴杰，本文有改动）
