石墨烯的特点跟用途

石墨烯具有强度高、重量轻、导电和抗腐蚀性的特点。

石墨烯的片层非常薄，只有一个原子的厚度。

石墨烯是一种顶级新材料。它由仅仅一个原子厚度的呈六边形排列的碳原子组成，它也是目前发现的最薄的电子材料。石墨烯的质量非常小，一个立方米的重量仅仅有0.77克。

尽管石墨烯轻如鸿毛，其强度却是同等厚度钢的100倍。它的导热性和导电性均比铜好，并且具有优良的光学和机械性能。如果能够规模化生产，石墨烯将给电子和防弹衣领域带来革命性的进步。最近，欧盟向芬兰诺基亚公司拨款13亿美元，用于石墨烯的商业化。石墨烯将给以下十个领域带来巨变——有些比你想象的还要快。

1.防锈

石墨烯不溶于水，可以与聚合物混合作为防锈涂层

石墨烯不溶于水并且具有高导电性，与钢组合可以防止接触水并减缓氧化铁的电化学反应。纽约州立大学布法罗分校的化学家设计了含有这种奇特碳形态的聚合物涂层，他们在钢上喷涂涂层,，然后将涂层浸泡入盐水中，看看它能否保持不生锈。一个月后，化学家们惊奇地发现，钢表面没有一丝锈迹出现。通过使用这种涂料，可以使汽车一辈子不生锈。

2.扬声器

石墨烯通过传输电流产生的热能而发声。

德克萨斯大学的研究人员将一层小于一纳米厚的石墨烯放在玻璃和两种不同类型的塑料上。接下来，通过施加交流电，这些材料就可以产生声音。石墨烯扬声器很薄，他们通过电流产生的热能而发声，而不是通过隔膜振动，因此可以做成任何形状。

3.超级电容

配备石墨烯超级电容的电脑芯片有望淘汰电池。

电容依靠双电层储存电能，并且迅速放电；它在电子产品中非常常见，并用于为相机闪光灯提供能量。电容可以存储大量的电能，使用多层碳原子的超级电容则可以存储更多的电能，但是单位质量的电容无法储存过多的能量，这也是电子产品需要配备电池的原因。

石墨烯有望改变这一现状。它可以通过激光蚀刻创造更大的表面积，使石墨烯电容可以储存更多的能量，并支持更多的充放电次数。将来，石墨烯超级电容可以为电子产品甚至电动汽车提供电力。

4.清理放射性废弃物

石墨烯的氧化物微粒同放射性污染物结合可以使核废料清除变得安全、便宜。

氧化石墨烯吸附放射性废料的能力非常强大，莱斯大学和罗蒙诺索夫莫斯科国立大学的研究人员发现，石墨烯氧化物微粒可以结合放射性污染物，并且聚集成团，非常便于后期收集。

5.柔性电子线路

第一个石墨烯集成电路由IBM研发人员成功研制。

硅半导体芯片赋予计算机智能。它可以处理构成数字信息的基本单元的二进制代码为1s和0s。石墨烯比硅具有更好的导电性，它使用更少的电力，产生更少的热量，因此石墨烯在处理这些1s和0s极有可能比硅快得多。这意味着在不需要冷却风扇的条件下，笔记本电脑的运算速度可以提高50倍。过去两年，IBM等巨头开发了无线设备的石墨烯处理器，一个名叫数字核心设计的波兰公司，于今年4月宣布制造了一个可以在平板电脑上工作的处理器。随着制造工艺的改进，消费者有望在未来五年使用到第一批石墨烯处理器。

6.人工肌肉

一层固定在聚合物上的石墨烯在有电流通过时会产生褶皱和伸展。

石墨烯可以像纸张一样褶皱，但很难被抚平。杜克大学的科学家不久前将石墨烯固定在一个预拉伸的橡胶薄片上，当拉力撤销薄片松弛时，石墨烯依然贴合在橡胶薄片上，呈褶皱状。这个实验结果使得科学家们想到把石墨烯贴在聚合物上，当聚合物通入电流时，会发生伸缩现象，而这正是构成人造肌肉的关键部件。

7.探测爆炸物

石墨烯泡沫可探测低浓度爆炸物。

石墨烯泡沫可探测到爆炸物中低浓度的硝酸盐和氨。伦斯勒理工学院开发的一张邮票大小的传感器，有一天可能成为拆弹对携带的工具包中的标配。

8.DNA测序

石墨烯制成的泡沫过滤器可以用于DNA测序

通过控制石墨烯孔隙的大小，它有望成为一种筛选DNA尺寸的过滤器，该功能可以让研究人员用比现有技术（人均约1000美元）更低的成本测序DNA。目前，测序一个人基因组的成本大概是上述价格三到五倍，总部位于旧金山的LifeTechnologies公司，去年推出了一台机器从事这份工作。不幸的是，机器本身价格高达149000美元。

9.防弹背心

石墨烯和碳纳米管复合纤维比通常用于制备防弹背心的凯夫拉纤维具有更高的强度

澳大利亚研究人员发现了一种制备比凯夫拉纤维更强的石墨烯复合纤维的方法。添加等量的石墨烯和碳纳米管制备超强纤维可用来制造防弹衣织物，这种纤维同样可用来强化其他材料。

10.夜视

利用单层石墨烯作为底片，并在底片上添加硫化铅晶体，即可制成一个兼具高灵敏性和高柔韧性的夜视光电探测器。

光电探测器是一种可以把光子转换成电子信号的电脑芯片，每一个数码相机都有一个由硅制成的光电探测器。FrankKoppens和他在巴塞罗那光子科学研究所的同事们通过掺杂一层硫化铅的石墨烯制作了一个超灵敏和灵活的光电探测器，这种技术可以制造更薄的相机和更轻的夜视镜。