究竟什么是石墨烯?
text":"比钢铁更坚固 , 比纸更薄 , 石墨烯可能是科技的未来
描述石墨烯的最简单方法是它是一层薄薄的石墨——用于铅笔芯的柔软、片状材料 。 石墨是碳元素的同素异形体 , 这意味着它拥有相同的原子 , 但它们以不同的方式排列 , 赋予材料不同的特性 。 例如 , 金刚石和石墨都是碳的形式 , 但它们的性质却大相径庭 。 钻石非常坚固 , 而石墨很脆 。 石墨烯的原子排列成六边形排列 。
石墨烯的原子以蜂窝状排列
有趣的是 , 当石墨烯从石墨中分离出来时 , 它会呈现出一些神奇的特性 。 它只有一个原子厚 , 是迄今为止发现的第一个二维材料 。 尽管如此 , 石墨烯也是已知宇宙中最强的材料之一 。 它的抗拉强度为 130 GPa(吉帕斯卡) , 比钢强 100 倍以上 。
石墨烯尽管如此薄 , 但其令人难以置信的强度已经足以让它令人惊叹 , 然而 , 它的独特性能还不止于此 。 它还具有柔韧性、透明性、高导电性 , 并且对大多数气体和液体似乎不渗透 。 似乎几乎没有石墨烯不擅长的领域 。
【究竟什么是石墨烯?】长期以来 , 石墨的数量一直是已知的(人类从新石器时代就开始使用它) 。 它的原子结构有据可查 , 长期以来 , 科学家们一直在思考是否可以分离出单层石墨 。 然而 , 直到最近 , 石墨烯还只是一种理论 , 因为科学家们不确定是否有可能将石墨切成单个原子薄片 。 2004 年 , 曼彻斯特大学的 Andre Geim 和 Konstantin Novoselov 发现了第一个孤立的石墨烯样品 。 人们可能会认为他们使用一些巨大的、昂贵的机器分离出传说中的物质 , 但他们使用的工具非常简单:一卷透明胶带 。
当使用胶带抛光一大块石墨时 , 研究人员注意到胶带上的薄片非常薄 。 他们继续从石墨片上一层又一层地剥离 , 最终生产出尽可能薄的样品 。 他们发现了石墨烯 。 这一发现如此离奇 , 科学界起初对此表示怀疑 。 受欢迎的《自然》杂志甚至两次拒绝了他们关于该实验的论文 。 最终 , 他们的研究发表了 , 2010 年 , 海姆和诺沃肖洛夫因发现而获得诺贝尔物理学奖 。
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