中國儲能網(wǎng)訊：2004年，兩位俄羅斯的物理學(xué)家，Andrei Geim和Kostya Novoselov在Manchester England玩一個石墨塊。他們想知道能否用普通的膠帶將碳片變得盡量的薄。他們用膠帶削掉一層，然后又削掉了一層, 不斷重復(fù)這個過程直到碳片只有幾個原子厚。他們叫這種材料“石墨烯”。這是一個無意間的發(fā)現(xiàn)，就像Alexander Fleming偶然發(fā)現(xiàn)了Penicillin盤尼西林。Geim和Novoselov發(fā)現(xiàn)的石墨烯有著驚人的絕佳品質(zhì)，他們因此獲得了2010年的Nobel諾貝爾獎。
石墨烯是二維晶體的純碳，以下是它的屬性：
它能夠只有一個原子厚，并附有空隙。每個空洞的大小約為1納米(1納米等于10億分之一米)。
它比鋼鐵強韌100倍。舉例來說，一個一平方米的石墨烯約是一張紙厚度的千分之一。它卻能支撐一只貓站在其上邊。而且，它的重量還不及一粒鷹嘴豆。
它是電和熱的優(yōu)良導(dǎo)體。
它可延展，幾乎是透明的，并具有良好的光學(xué)性質(zhì)。
它能阻擋氦氣穿過，卻能讓水穿過(以一個多層的石墨烯氧化膜為例)。事實上，它是很好的過濾網(wǎng)，能阻擋特定的一些原子，是其它的通過。
因為它非常薄并幾乎沒有重量，所以它可用于制造新一代的電子配件，比如用于即快又輕便的電腦，高效率太陽能板，超速手機。這些產(chǎn)品將會小巧，可生物降解，利于可持續(xù)發(fā)展。
目前，石墨烯還沒有市場化，但是許多大公司正在試驗并期望能盡快生產(chǎn)其相應(yīng)的產(chǎn)品。在此有一些石墨烯的應(yīng)用：
飲用水
當(dāng)水分子(圖中的紅色和白色)、鈉和氯離子(圖中綠色和紫色)面對一張石墨烯(圖中心處淡藍色的)，只有適當(dāng)尺寸的粒子能從石墨烯的孔隙穿過，即水能通過，而鹽類的鈉和氯被擋住了。
Lockheed公司正在研制脫鹽用的過濾器。傳統(tǒng)的脫鹽使用反滲透—咸水在泵壓下流過一張膜，靠著它將水濾過，留下鹽分子。此過程頗為耗電。石墨烯濾網(wǎng)比常規(guī)的 RO 反滲透濾網(wǎng)薄500倍，但堅韌1000倍。因此，在脫鹽方面它使用少于百倍的能量。使用石墨烯濾網(wǎng)讓化石能源或者核能燃料在脫鹽過程中的消耗將大大降低。并且，它更便宜，這有利于為世界上目前還處于沒有安全的飲用水的7億人生產(chǎn)淡水。
控制污染
浙江大學(xué)的高超教授創(chuàng)造了世界最輕的材料—石墨烯全碳氣凝膠，0.16毫克每立方厘米。這是處理污染的絕佳材料。它能吸附石油，其吸附量是自身重量900倍，將在漏油治理中發(fā)揮重要作用。
電腦
人們期待石墨烯將取代硅片。IBM和其他電腦公司正在嘗試石墨烯中央處理器(CPU)。石墨烯CPU的處理頻率可達100GHz(1千億轉(zhuǎn)每秒)，這比以前的晶體管速度快50%.
衛(wèi)星、飛機和汽車
石墨烯具有為新一代的衛(wèi)星、飛機和汽車提供即輕又超堅固的復(fù)合材料的屬性。在降低車體重量方面，它的優(yōu)勢顯而易見，并因此，它能極大地降低汽車對化石燃料的使用量。
不生銹的汽車
石墨烯疏水并有很高的導(dǎo)電性。這兩種性質(zhì)的結(jié)合能使鋼材避免和水接觸并延遲電化學(xué)反應(yīng)對鐵的氧化。
建筑材料
由于其靈活的性質(zhì)，石墨烯是理想的建筑材料。融入了聚合物或金屬混合，石墨烯可以承重。
軍械
混合了石墨烯和聚合物產(chǎn)生的超強纖維可用于防彈背心。
核清理
石墨烯可吸收放射性廢物。少量的石墨烯氧化物結(jié)合放射性污染物轉(zhuǎn)換成可抽出的團簇,使其于于清理。
石墨烯的利用還有很多，并且它有待開發(fā)的潛力無窮。200年前，Manchester見證了伴隨著煤炭的工業(yè)革命興起。今天，我們正在見證一場新的革命。毫無疑問，石墨烯是一種神奇的材料，它將改變21世紀的資源版圖。
