石墨烯簡介
石墨烯被證實(shí)是世界上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的最薄、最堅(jiān)硬的物質(zhì)。美國哥倫比亞大學(xué)兩名華裔科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn),鉛筆石墨中一種叫做石墨烯的二維碳原子晶體,竟然比鉆石還堅(jiān)硬,強(qiáng)度比世界上最好的鋼鐵還要高上100倍。其厚度只有0.335納米,把20萬片薄膜疊加到一起,也只有一根頭發(fā)絲那么厚。單層石墨烯幾乎透明,其分子排列緊密,即使原子尺寸最小的氦也不能通過。美國機(jī)械工程師杰弗雷·基薩教授用一種形象的方法解釋了石墨烯的強(qiáng)度:如果將一張和食品保鮮膜一樣薄的石墨烯薄片覆蓋在一只杯子上,然后試圖用一支鉛筆戳穿它,那么需要一頭大象站在鉛筆上,才能戳穿只有保鮮膜厚度的石墨烯薄層。
石墨是一類層狀的材料,它是由一層又一層的二維平面碳原子網(wǎng)絡(luò)有序堆疊而形成的。由于層間的作用力較弱,因此石墨層間很容易互相剝離,形成薄的石墨片,這也正是鉛筆能在紙上留下痕跡的原因。這樣的剝離存在一個最小的極限,那就是單層的剝離,即形成厚度只有一個碳原子的單層石墨,這就是石墨烯。