生而不凡的石墨烯

石墨烯的发明者：安德烈·盖姆（左）与科斯提亚·诺沃舍洛夫（右） | 来源：网络

接着，他们又以亲手制作的石墨烯为原料，把石墨烯制成只有1个原子厚、10个原子宽的薄膜带，成为世界上最薄的“纳米带”，他们认为这是制作单分子晶体管的首选材料，并首次为单分子晶体管起名为“量子点”。

在随后的3年里，他们在单层和双层石墨烯体系中，分别发现了整数量子霍尔效应，随即又发现了常温条件下的量子霍尔效应。

2008年1月7日，他们将这一成果以“石墨烯纳米带：多体效应的功能”为题，发表在《物理评论》杂志上。

由于石墨烯材料的发明，以及相关量子效应的发现，诺沃舍洛夫和盖姆获得了2010年诺贝尔物理学奖。

石墨烯由单层碳原子组成，碳原子像蜂巢那样组成六角形的格网，整齐而有序地沿着二维延展开来，使它具有奇特的物理、化学和电子特性，堪称“材料之王”。

它是最薄的材料，只有一个原子厚，1毫米的石墨大约含有300万层石墨烯；它也是最强韧的材料，其抗断裂的强度比最好的钢还要高出200倍；它具备最好的弹性，拉伸的幅度可以达到自身尺寸的20%；它的柔软度超过橡胶，可以任意弯曲而不易折断；它是最透明的材料，几乎能百分之百毫无吸收地透光，但它又十分致密，即使最小的气体分子氮原子，也无法穿透；它的导电性最好，电子在其上穿行速度可达光速的1/300；更难以想象的是，虽然石墨是最软的矿物质，隐在其中的石墨烯的硬度竟然超过了金刚石！

除此以外，它还具有多种优良的光敏、热敏等半导体特性。

石墨烯将最薄、最坚硬、导电导热最强、最有弹性和韧性、最透明、最致密等极端特性集于一身， 给现今的各个技术领域带来了无限的希望，因而被称为“稀世黑金”。

科学家预言，石墨烯的问世将“彻底改变21世纪”。

被预言将要改变人类世界的新材料“石墨烯” | 来源：网络

本文转载于《科学历2018科学史上的今天》，由科学π工作室编著，清华大学出版社出版。