神奇的碳材料

石墨烯是一种由碳原子紧密排列而成的蜂窝状结构的二维碳纳米材料，是世界上最薄、最坚硬的纳米材料，同时也是世界上电阻最小的材料，它可以发展成为新一代的电子元件，广泛应用于电脑和手机等电子设备上。100GHz的处理器和充电时间仅需数秒的电池，是目前石墨烯应用研究领域最为人所称道的项目。石墨烯最显著的特性是超硬、超导。电子流能以较高的速度通过石墨烯，该材料非常坚硬，同时又具备柔性和透明的特点。

纳米石墨烯的生产方法有几种，如微机剥离法、化学还原氧化石墨烯法、化学气相沉积法等。其中，化学气相沉积法（Chemical Vapor Deposition，CVD），是通过在铜表面上沉积分解的含碳气体，再通过化学刻蚀，刻蚀掉不适合作为载体材料的铜，最后将分离得到的石墨烯薄膜加在硅基板上，这样生产出的材料可以实现更高的电子迁移率（16 000cm2/Vs左右）。据宏武纳米技术人员推测，CVD或许是未来大规模生产石墨烯的最佳方法。

石墨烯优异的导电性注定了它将被用于太阳能电池或电池组，纽约的伦斯勒理工学院的实验表明，使用石墨烯作为材料，电池的充电时间可以从12min减少到90s。 由于石墨烯不仅导电性非常好，同时还是透明的，因而，也非常适用于各种类型的显示器。

石墨烯的机械性能也同样可以加以利用，其重量轻、灵活性和耐久性高的特点，是完美的耳机振膜材料。加州大学伯克利分校的一个研究小组最近介绍了一种石墨烯的耳机振膜，振膜的直径只有7mm，使用两个硅电极驱动，声音质量完全可以比拟高端耳机。

石墨烯的导热性能优于碳纳米管，是铜铝等金属的数十倍，这使得石墨烯有望作为未来超大规模纳米集成电路的散热材料。石墨烯还具有比金刚石还坚硬、是钢铁100倍的机械强度，以及可拉伸折叠的柔韧性和优异的透光性，透光率达到97.4%。 　　

我们无法预测石墨烯是否能够满足所有研究人员和公司的期望，目前从全世界范围来看，石墨烯都属于前沿研究。研究预测石墨烯产品将很快进入市场，首先进入市场的将会是显示器、用于无线通讯的高频晶体管以及用于电脑的逻辑晶体管。按照这份路线图，我们将不得不等待至少10年才可以用上100GHz的CPU。

石墨烯的未来前途一片光明，可能将给世界带来实质性的变化。 宏武纳米也将为此付出更大的努力。