有沒(méi)有這樣一款堅(jiān)韌的薄膜,它能以一支鉛筆尖的承受面,撐住一頭大象的重量,而不會(huì)被戳破?石墨烯可以做到。
石墨烯原本就存在于自然界,只是難以剝離出單層結(jié)構(gòu)。1 毫米厚的石墨大約包含300 萬(wàn)層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過(guò),留下的痕跡可能就是幾層石墨烯--它是由一層碳原子以六角形蜂巢結(jié)構(gòu)周期性緊密堆積構(gòu)成的二維碳材料。人們很早就發(fā)現(xiàn)了石墨,但直到2004 年才發(fā)現(xiàn)石墨烯。這是因?yàn)?,早?0 多年前的理論研究表明,完美的二維結(jié)構(gòu)晶體無(wú)法在非絕對(duì)零度的環(huán)境中穩(wěn)定存在。
2004 年,兩位英國(guó)科學(xué)家用一種非常簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方法突破了原有理論認(rèn)知。他們從高定向熱解石墨中剝離出石墨片,然后將薄片的兩面粘在一種特殊膠帶上,撕開(kāi)膠帶,就能把石墨片一分為二。不斷這樣操作,薄片越來(lái)越薄,最后得到了僅由一層碳原子構(gòu)成的薄片--這就是石墨烯。