石墨烯这个名词,对一名化学老师来说并不陌生,可以轻松地说出它是一种碳单质,是一种新型材料,厚度只有一个碳原子,它在实际应用中有非常重要的意义,在光、电、磁等方面有一些特殊性能。但又不是十分熟悉,只是觉得它是一种高科技的新型材料,别的并不太清楚,充满了神秘感。今天非常有幸,听到了石墨烯之父----安德烈·盖姆先生讲座,2004年,他与同事康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功从石墨中分离出来石墨烯,证实它能单独存在,两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖项。
盖姆先生的讲座将石墨烯在我们的面前展开了一幅迷人的景象。讲座中,他提出:为什么在古代分为了石器时代、铁器时代?因为在每一个时代都有一个普遍使用具有代表性的新材料,比如现在就是一个硅和塑料的时代。现在的自然界有自己的基本原则,不允许非3D材料出现,那么,未来,又将是什么材料主宰人类生活呢?现在人类所使用的材料一般具有三个特性和标准:长度,宽度和厚度。在自然界中很难找到一个原子厚度的材料,盖姆先生的团队首先是用胶带在石墨上粘贴,然后提取再粘贴再提取,石墨是一种深灰色、有金属光泽、不透明的物质,当粘贴到一定程度发现在胶带上出现了透明的部分,此时已经很薄,非常脆,很容易被破坏,这就是石墨烯。
继续深入研究,发现它有很多非常诱人的应用前景,因为只有一层原子层,所以它有很多的优良性能,例如,导电的速率很快,可以让气体很顺利地通过,而不会对气体造成影响等,盖姆先生又提出一种理念,许多材料与石墨烯是相似的,都可以是一层原子的厚度,这是材料技术的一场革命,可以完善材料的分类,只不过有些材料在自然界是不能单独存在的,所以他们团队又在尝试不同的材料组合在一起向排积木一样一层层排列起来,可以制成适用于其它行业所要求的特殊性能材料。现在有3500多家公司已经开始着手研究石墨烯,在产品中也有了一定的应用。例如,手机制造商在制作手机屏幕时,加入了石墨烯,可以让屏幕很快冷却,在灯泡中加入石墨烯能够延长使用寿命,而且使灯泡更明亮。再比如华为去年生产的石墨烯电池,使电池更容易冷却,所以充电速度更快,一个小时比原先高五倍,并且价格也很低廉。还可以提升滑雪板、头盔的质量,轮胎,运动鞋鞋底中加入石墨烯可以使其耐磨强劲,更好的减震;在国外甚至出现了石墨烯汽车、手表、飞行器等。将石墨烯融入塑料中,可以增强其耐磨性,并且使得硬度更大;在橡胶中融入石墨烯,可以让它传热性能更好……盖姆先生很自信地说:未来二维材料将引领我们的生活!
高级
多样石墨烯
最吸引我的是三星公司视频广告,广告中提出,以后出门再也不用带电脑,只要有一片很薄很薄的石墨烯的材料,可以随意弯曲,是有透明的电子元件来构成,它可以挂在手腕上,随时可以进行上网查询资料、工作等等。这使我想到了刘慈欣的科幻小说《三体》第三部《死神永生》中所描述的场景,当威慑纪元到来时,程心被唤醒和艾AA博士走在路上,看到路面上漂浮着许多的信息窗口,时常有几个窗口从路中的主流中漂出来,跟着她们走一段,发现她们对自己不感兴趣后又飘回到主流中去,当她们坐在餐桌旁吃饭时点开桌面就可以看浏览很多信息……也许不久的将来真的有可能成为现实,因为在15年之前,我们还并不知道石墨烯,这个词还从未在我们生活中出现,而现在,它已经逐渐渗透到我们的生活中,未来可期!