科技一直是推動人類社會不斷發(fā)展的根本動力。 隨著科學(xué)理論的不斷建立，越來越多令人驚奇的設(shè)計出現(xiàn)在理論推算中，但要將如此驚人的設(shè)計轉(zhuǎn)化為真正的產(chǎn)品，仍然困難重重。 沒那么容易，材料是最大的問題。 2004年，美國伯明翰學(xué)院的兩位科學(xué)家安德烈·蓋姆（Geim）和康斯坦丁·諾沃肖洛夫（ ）制備出了雙層石墨烯，隨后在2009年又分別制成了雙層和單層石墨烯。 在烯體系中，分別發(fā)現(xiàn)了整數(shù)量子霍爾效應(yīng)和室溫下的量子霍爾效應(yīng)，轟動了整個數(shù)學(xué)界。 他們也因此獲得了2010年的諾貝爾化學(xué)獎，從此數(shù)學(xué)界掀起了一股石墨烯熱潮。

安德烈海姆

理想的石墨烯結(jié)構(gòu)可視為剝離的單原子層石墨。 基本結(jié)構(gòu)是由sp2介孔碳原子生成的六元環(huán)類苯單元和無限膨脹的二維晶體材料。 這是目前世界上最薄的材料。 - 材料長度為單個原子。 這些特殊的結(jié)構(gòu)蘊含著豐富而新穎的化學(xué)現(xiàn)象，使石墨烯展現(xiàn)出許多優(yōu)異的性能。 石墨烯除了具有優(yōu)異的熱性能（電子在溫度下的遷移率可達2×/(V·s)）外，還具有出色的導(dǎo)熱性能。 性能（/(m·K)），非凡的比表面積（/g），其楊氏泊松比（）和斷裂硬度（）也可以與碳納米管抗衡，但它也有一些奇特的性能，如完美的量子隧道效應(yīng)、半整數(shù)量子霍爾效應(yīng)、永不消失的濁度率等一系列性能，正是由于石墨烯材料具有如此多的獨特性能，石墨烯在電子、信息等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景、能源、材料和生物醫(yī)藥。

雙層石墨烯

目前制備石墨烯的方法有很多，主要分為數(shù)學(xué)方法和物理方法。 化學(xué)法一般以廉價石墨或膨脹石墨為原料，采用微機械剝離法、液相或液相直接剝離法制備雙層或多層石墨烯。 該法原料易得，操作相對簡單。 石墨烯含量高，缺陷少，但耗時長，成品率低，不易量產(chǎn)。 物理方法主要有物理液相沉積法（簡稱CVD法）、晶體外延生長法、氧化還原法等。 （各種技術(shù)的具體原理這里就不一一介紹了，有興趣的可以在評論區(qū)討論）而你絕對想不到安德烈·蓋姆（Geim）和康斯坦丁·諾沃肖洛夫是怎么做到的，是撕膠！ ！ ！

據(jù)說，為了制作石墨薄膜，他們用拋光機將一塊幾毫米厚、半徑一英寸的人造石墨進行拋光，但最后只得到厚度約一英寸的石墨塊。 10微米，這對于拋光機來說已經(jīng)是可能的了。 電影已經(jīng)到了極限。 但這對于兩位科學(xué)家的要求來說還是太厚了，自此他們的研究就陷入了兩難境地。 沒有無盡的路這樣的東西。 一次偶然的機會，杰姆在對面的實驗室里和來自波蘭的中層研究員奧列格聊了起來。 他對奧列格開玩笑說，他正在做一份把一座山磨成一粒沙子的工作。 然后奧列格使用了一塊來自實驗室的帶有石墨片的膠帶。 聽說他是從垃圾桶里挖出來的()，每次做實驗前，他們都用膠水把石墨表面撕開，這樣就漏了一個干凈清爽的表面給儀器掃描，從來沒有人仔細看過上面寫的是什么廢棄的膠水。 蓋姆把奧列格的膠水放在顯微鏡下，發(fā)現(xiàn)有些碎片比用拋光機拋光的要薄很多。 此后，他不停地“撕膠”，雙層石墨烯就這樣被撕掉了！ ！ ！ 人們不禁開玩笑說，我和成功之間只有一卷膠水嗎？ （雖然撕膠不是那么簡單，需要烘烤，反復(fù)粘撕，將撕下粘在光刻膠上的石墨片用乙醇氨水洗凈，最后將殘留在光刻膠上的石墨片將填充有醋酸的玻璃基板進行超聲處理，從而得到雙層石墨烯。）

你離成功只有一步之遙。 . . . . .

事實上，雙層石墨烯的發(fā)現(xiàn)無疑為工業(yè)化生產(chǎn)打開了一扇新大門，在傳感、顯示、半導(dǎo)體、醫(yī)藥等領(lǐng)域都極為重要。 事實上，石墨烯的各種制備方法或多或少都有缺點，一些科學(xué)家也在不斷研究可以替代石墨烯的新材料，但這種材料終究只能替代一個方面，終究不如石墨。 ene如此全面。