走进“新材料之王”的世界

最近几年石墨烯的热度持续升温，很多人都听说过石墨烯这个词。作为“新材料之王”，石墨烯到底是种怎样的神奇材料呢?日前，由广州市科技创新委员会、广东科学中心等单位主办的珠江科学大讲堂在科创咖啡会馆举行。本期讲堂邀请了石墨烯领域知名专家萧小月博士介绍石墨烯国际国内的研发应用情况，带领公众一起走进石墨烯的世界。

什么是石墨烯?石墨烯是由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功从石墨中分离出石墨烯，证实它可以单独存在，两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。萧小月形象地举例比喻说，铅笔是石墨，铅笔痕中就有数十甚至上百层的石墨烯。

石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，它还具备超强的导电、导热性能，又被誉为“新材料之王”。萧小月举例说，如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的猫。石墨烯灵敏度很高，现在流行的可穿戴技术、传感器、触摸屏、射频识别系统都可应用。

最典型的应用还有石墨烯电池，其前景同样可观。不管是大型工程还是手机、笔记本电脑，充电时会发热特别烫，这个问题不解决的话会存在潜在的危险和安全问题，还有充电时间长的问题也是瓶颈之一。萧小月表示，如果在锂电池中加入石墨烯，可以大幅度提高导电特性，同时降低内阻，产生热量的机制就会降低，安全性会提高，同时充放电的速度也会快很多。

由于石墨烯应用前景广泛，世界各国都在争先研究开发。萧小月表示，中国发表的关于石墨烯的论文数量全球第一，相关专利申请量也占了全球的38%，也是第一。从这方面讲，在石墨烯研究领域，我国跟国际基本上处于同一起跑线，这是我们引以自豪的地方。但他也提醒说，怎样把科研成果转化成产品，目前可以说是我们最大的障碍。现在国家层面也在不断推动石墨烯的产业化进程。