最近，很多人都在關(guān)注一個(gè)新名詞:石墨烯，國(guó)內(nèi)許多關(guān)注石墨烯材料的科研機(jī)構(gòu)和研究院已經(jīng)開始了如火如荼的科學(xué)研究。那么石墨烯到底是什么?它可以用來干什么?為什么這么多人對(duì)它如此的津津樂道?威海云山智暖科技有限公司為您解答

其實(shí)早在1947年，石墨烯存在的可能性就已經(jīng)被科學(xué)家提出過，但大部分科學(xué)家們都認(rèn)為石墨烯在現(xiàn)實(shí)自然界中獲得的可能性不大。直到2004年石墨烯在實(shí)驗(yàn)室中被發(fā)現(xiàn)，這是當(dāng)時(shí)英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家安德烈.海姆(Andre Geim)和康斯坦丁●諾沃肖洛夫(KonstantinNovoselov)使用了高定向熱解石墨并運(yùn)“簡(jiǎn)單”的方法，根據(jù)石墨的層狀解離特性，他們剝離出了僅有一層碳原子構(gòu)成的薄片，這就是石墨烯。他們兩位教授也因?yàn)椤坝嘘P(guān)二維石墨烯材料的開創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)”獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。雖然從發(fā)現(xiàn)到如今只有短短十幾年，但是任何有關(guān)石墨烯的研究發(fā)現(xiàn)和探索成果受到公眾的關(guān)注。

石墨烯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，它的內(nèi)部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp2雜化軌道成鍵，它的特點(diǎn)如下:碳原子核外層有4個(gè)價(jià)電子，其中3個(gè)電子用于一個(gè)S軌道和2個(gè)方向的P軌道，并形成了碳一碳原子間的鍵長(zhǎng)為1.42埃(0.142納鍵與鍵之間的夾角為120°的sp2雜化軌道平面。最后剩下的一個(gè)孤電子，垂直于這個(gè)雜化軌道平面，除了鍵與其他碳原子鏈接成六角環(huán)的蜂窩式層狀晶格結(jié)構(gòu)外，最終還形成了貫穿全層的多原子的大π鍵(與苯環(huán)類似)，因而具有優(yōu)良的導(dǎo)電和光學(xué)性能。

科學(xué)家們認(rèn)為，石墨烯是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最薄(300萬層石墨烯厚度一毫米)、最堅(jiān)固(超出鋼鐵數(shù)十倍)的材料之一，也具有較強(qiáng)的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能。它的柔韌性，堅(jiān)硬度，導(dǎo)電性和透光度都可以廣泛應(yīng)用在觸摸屏、太陽能電池、維等復(fù)合材料的生產(chǎn)中。科學(xué)家們認(rèn)為石墨烯將會(huì)取代造價(jià)昂貴的硅，幫助傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)走向智能化，發(fā)揮新型材料的引導(dǎo)作用。