人們常見的石墨是由一層層以蜂窩狀有序排列的平面碳原子堆疊而形成的，石墨的層間作用力較弱，很容易互相剝離，形成薄薄的石墨片。當把石墨片剝成單層之后，這種只有一個碳原子厚度的單層就是石墨烯，是一種二維材料。

　　雖然看起來非常單薄，但是石墨烯卻具有常規(guī)材料無可比擬的優(yōu)異性能：力學、電學、熱傳導、阻隔性等性能。其導熱系數(shù)是金屬的10倍，電子遷移率更高，電阻率更小，比導熱導電性能最好的銀和銅還要好，柔性石墨烯散熱薄膜能幫助現(xiàn)有筆記本、智能手機等提升其散熱性能;它幾乎是透明的，只吸收2.3%的光，97.7%的光可被傳輸，使其具有非常大的潛力，可用于光伏領域等。

　　接下來，小編就帶領大家，一起走進近期石墨烯在某些領域的潛在應用性。

　　一、柔性石墨烯存儲

　　現(xiàn)在大家對手機的期待越來越高，期望能有更多的黑科技應用到手機上，希望自己的手機擁有非?？犰诺墓δ?。除了超級大的內(nèi)存、存儲空間，超長待機時間，超快的傳輸速度，強大的拍照、錄像功能，生物識別技術，全視曲面屏，AR和VR功能等，現(xiàn)在人們越來越關注手機的輕薄性，最酷的當屬折疊手機。

　　目前對于柔性屏幕的研究，已經(jīng)有了些許眉目，但是想要手機達到任意折疊的效果，還需要內(nèi)部組件的柔性可彎曲，雖然非常遙遠，但是已經(jīng)有了這方面的研究成果了。英國University of Exeter 基于石墨烯研發(fā)了一種新材料——混合氧化石墨烯二氧化鈦存儲，只有50納米長度和8納米的厚度，寫入和讀取速度只需5納秒，非常適合未來可彎曲手機的設計，取代智能手機中的閃存儲存。

　　二、太陽能電池光板

　　利用石墨烯高達97.7%的透光性，可將其用于光伏領域，相反的，最近英國薩里大學的研究者，利用納米紋理化技術，可將紋理處理后的石墨烯制作太陽能光板。原來，研究者從飛蛾的眼睛得到啟發(fā)，對石墨烯表面進行紋理操作，使石墨烯的吸光能力增加90%，可以吸收非常微弱的光，可以極大的提高能源利用率。

　　三、石墨烯“人工喉”

　　清華大學的研究者偏重于石墨烯在人體健康方面的許多研究，最近任教授介紹稱，將少數(shù)幾個單層的石墨烯薄膜疊加一起，形成一定的結構，可使其具有更加豐富的功能，任教授將其應用到了 “人工喉”的領域。

　　通常情況下，一般人聽不懂先天失聲的人在說些什么，這就需要把這些聲音轉化。 “人工喉”可以檢測到喉嚨的振動行為，并通過處理電路進行分析。如：我們可以將10KHz或5KHz的單頻率聲音替換為提前錄制好的聲音，比如“你好”等，這樣，聾啞人發(fā)出“啊”時，人工喉嚨相應的自動發(fā)出“你好”，目前此項研究還在開展中。讓我們共同期待，不遠的將來，任教授能夠利用石墨烯幫助聾啞人士開口說話吧。

　　前面介紹了石墨烯這么多優(yōu)異的功能和用途，接下來，就讓我們在電鏡下，看一下其廬山真面目吧。

　　圖1為采用電鏡獲取的石墨烯截面和表面的2萬、3萬、4萬、5萬倍下的圖像，可以清晰看到，該產(chǎn)品由多層石墨烯組成，且呈現(xiàn)多孔結構。多孔結構的石墨烯，使其具有超強的吸附性能，在空氣凈化器、汽車換氣系統(tǒng)濾膜等使用，尤其在污水處理方面具有非常大的潛力。研究表明氧化石墨烯對鉛的吸附容量是常規(guī)碳材料的10倍，吸附率可達到99%，可以使水得到深度凈化如圖2所示。

　　圖1 電鏡下石墨烯截面和表面形貌像

　　采用蔡司的sigma500場發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察石墨烯，我們可以看到不一樣的風景。

　　如下圖3所示，不同石墨烯的截面(6萬，10萬倍)和表面圖像(1.5萬，10萬倍)。從截面圖像，我們能夠清晰看到其邊界以及多層結構;通過表面圖像可以看出，該石墨烯表面有許多褶皺，研究表明，可以通過褶皺來判斷石墨烯的層數(shù)，原因是：單層石墨烯為了降低表面能，其形貌會由二維向三維轉變，所以單層石墨烯的表面褶皺明顯大于雙層石墨烯，并且隨著石墨烯層數(shù)增加，褶皺程度越來越小。另一方面，層數(shù)越多，透過的電子越少，在掃描圖像上顏色越深，反之，則越淺。

　　另外一方面，通過SPS技術，在石墨烯表面誘導產(chǎn)生大量褶皺形貌，可以使石墨烯從親水性轉變?yōu)槭杷?，對于超疏水性材料的研制具有重大意義。

　圖2 石墨烯的吸附作用

　　后 記

　　盡管石墨烯具有非常大的發(fā)展?jié)摿?，并且對于一些?yōu)異性能的研究已經(jīng)取得了部分進展(如上所述)，但是距離產(chǎn)業(yè)化，將這種福利惠及到大眾，還是有很長的道路的。革命尚未成功，同志還需努力，廣大的科研工作者還需要利用蔡司顯微鏡再接再厲呀~

　　下期有什么精彩內(nèi)容呢?敬請期待吧!