关于石墨烯的20个你不知道的事

1. 它被誉为一种神奇的材料，有望实现从太空旅行到改善发质等一切功能，但实际上石墨烯的“本体”非常少。它只是一个由碳原子组成的单层，以重复的蜂窝状图案排列。

2. 石墨烯具有极佳的柔韧性和强度，而且由于它是二维的，电流在其表面流动的速度非常快，是已知导电性最好的材料之一。

3. 然而，你不知道它也没什么好奇怪的。石墨烯早已被理论化，但直到2004年，物理学家康斯坦丁·诺沃肖洛夫和安德烈·海姆才证明石墨烯可以独立存在，而无需与其他元素进行化学键合。

4. 仅仅六年之后，诺沃肖洛夫和海姆就因此获得了诺贝尔物理学奖。在这短短的时间里，世界各地的研究人员发表了5000多篇关于这种材料的论文。

5. 毫无疑问，你已经用石墨烯写过一两篇论文了。该材料的许多许多层堆叠在一起就形成了石墨，也就是你通常的铅笔芯的关键成分。

6. 多少层？这取决于铅笔芯的厚度，但要制造出厚度仅为1毫米的石墨晶体，就需要300万层石墨烯。

7. 石墨烯还能制作什么？饮料。今年1月，研究人员利用这种碳晶格制造了一种廉价有效的太阳能水净化器和海水淡化器，将海水和污水变成了饮用水。

8. 喝一口：石墨烯有一天可能让我们航行于太空。这个诱人的小细节需要一些背景知识。当石墨烯分层时，它会失去许多特性，包括柔韧性和高导电性。

9. 一组研究人员试图通过制造比单层石墨烯更厚但仍保持其特性的石墨烯“海绵”来找到解决方案。但接着发生了一些奇怪的事情。

10. 当研究人员用激光照射石墨烯海绵时，它动了。在随后的实验中，他们发现可以用光来推进、旋转甚至悬浮海绵。

11. 在2015年《自然光子学》的一项研究中，研究人员解释说，阳光或中等强度的激光束会使石墨烯海绵散发出激发电子的轨迹，从而推动材料前进，这可能非常适合用于光帆，有一天可以推动宇宙飞船。真是令人兴奋。

12. 但在2016年，批评者声称，石墨烯海绵的所谓光推进效应实际上可能是实验高度受控环境造成的，在真空深空中无法复制。

13. 事实上，石墨烯的许多拟议用途并未实现。例如，它过于导电，无法用于需要半导体的数字电子产品。其他应用则带来了令人瞠目结舌的警告。

14. 今年3月，《化学》杂志上发表的研究报告称，可以通过用石墨烯包裹头发来给头发上色，而不是使用氨水或其他会渗透并损伤你美丽发丝的化学物质。

15. 但是，不要期望在附近的沙龙能很快提供“剪裁和石墨烯染色”服务。批评者指出，我们对这种材料的了解还不够，无法确定直接接触对我们或我们的环境是安全的。

16. 对石墨烯及类似纳米材料毒性研究的一项2016年回顾发现结果不一。一些实验表明，吸入或摄入这些材料会对小鼠和其他动物造成严重的内部损伤。

17. 这些最初的警告并没有阻止研究人员尝试将石墨烯引入你的家中（甚至可能进入你的肚子）。2月，一个团队宣布他们已使用激光将石墨烯刻入了土豆、吐司和椰子。

18. 研究人员认为，这种导电材料可用作传感器，告诉你食物是否已不再新鲜，甚至是否存在有害细菌。

19. 无论石墨烯是否能兑现其承诺，它已经启发研究人员用其他元素（如锡制成的锡烯）创造出原子厚的晶格。

20. 将这些超薄的“三明治”以不同的组合堆叠起来，可以定制用于微型电路和其他许多技术进步。但与石墨烯一样，任何实验室外的应用都需要数年时间。这就是事情的真相。