真有《阿凡達》里的「難得的元素」！科學家靠用膠帶粘它得了諾貝爾獎

如果要說現在什麼新裝備最火，大家都會想到無人機，機器人，如果是什麼新工藝最火，那無疑是3D列印。如果說新材料？很多人會想到「石墨烯」。

根據已知信息，它的厚度僅為頭髮絲的20萬分之一，強度是鋼的200倍，是世界上已知最薄最輕最強的材料，現在已經有公司宣稱，要用石墨烯打造快速充電的手機，20秒就能把手機充滿了，甚至還有公司宣稱推出了石墨烯的內衣襪子保健食品。那麼石墨烯到底是何方神聖？

央視新聞視頻：石墨烯到底有多神奇？

接近人類夢想中的「難得的元素」

在電影阿凡達里，導演通過電腦特技向我們描繪了一個虛構的星球——潘多拉。強大的人類艦隊跨越幾個光年來到這裡，不惜破壞這裡的生態，屠戮原住民，為的就是得到這個星球上一種特殊的資源：Unobtainium元素。

這個在電影里一閃而過的特殊材料叫unobtainium，翻譯成中文的字面意思，其實叫「難得的元素」。這可不是瞎編出來的詞兒，在航空領域，人們用「難得的元素」形容性能完美的材料，比如輕得像空氣卻堅硬得像鋼鐵。

而今天，一種全新的材料，正在接近人類夢想中的「難得的元素」，這就是石墨烯。石墨烯和我們常見的石墨棒和鉛筆芯一樣，全是由碳原子組成，只不過，它只由一層碳原子在平面上構成，可以說它的特點就是薄，薄到不能再薄了。同時，石墨烯還是傳導熱量的高手，比最能導熱的金屬銀還要強10倍。

科學家膠帶粘出石墨烯 獲諾貝爾獎

石墨烯是新材料之王，人稱「黑金」。據說，21世紀新的產業革命就靠它來引導了。石墨烯真的有這麼神奇嗎？人類是怎樣製造這種材料的？

製造石墨烯，簡單說就要把石墨變薄，不能靠切，不能靠磨，而要靠粘。2004年，英國曼徹斯特大學的兩位科學家安德烈·蓋姆和克斯特亞·諾沃消洛夫嘗試用膠帶粘出「石墨烯」。別小看這個辦法，兩位科學家靠著這個發現就拿了諾貝爾獎。那麼用膠帶怎麼就能生產出這種具有革命性的新材料？看央視記者的現場試驗。

中國電科第55研究所重點實驗室高級工程師吳雲博士：「這是一小片的石墨片，我們把它粘在膠帶上面，粘一小片就夠了，然後我們對它進行一個交疊的撕拉。」

記者：「我看這個一片變兩片。」

吳雲博士：「它會越剝越薄。」

記者：「這一般要重複多少次？」

吳雲博士：「這個一般重複四五十次。」

點擊播放 GIF/1050K

足足粘了半個小時，膠帶上面現在已布滿了灰色的石墨，然後，吳博士用膠帶，把這些石墨轉移到了一塊乾淨的矽片上。吳博士提示我們說，現在我們能看到的，都不是石墨烯，因為石墨烯不僅非常薄，厚度甚至不到頭髮絲的萬分之一，而且它透光達到97%以上，幾乎完全透明，人的肉眼是根本看不到的，要找到它，還得有技術手段。

石墨烯給未來生活帶來怎樣的變化？

手機充電可以「秒充」

只是生產當然不夠，還要與生活接軌。其實最讓普通大眾關注和期待的，是石墨烯可能改變手機的充電方式。未來的石墨烯電池，可以讓手機等電子設備充電更快，容量更大，壽命更長。此外，電動汽車的充電問題也可以迎刃而解了。

石墨烯替代硅 電子晶元性能提高

電子晶元的基礎材料是硅。然而，隨著晶元上元器件越來越密集，最高端的晶元上，兩個元器件之間的距離已經只有不到10個納米，幾乎已經到達硅材料的極限了。要繼續提高性能該怎麼走？中國的科研人員已經開始嘗試用石墨烯部分代替硅的作用。

中國電科第55研究所重點實驗室副主任孔月蟬博士：「由石墨烯製作的器件，理論上頻率可以達到硅的十倍甚至上百倍。可以在雷達上應用，大幅提高雷達的解析度。在通訊，成像上都有比較廣泛的應用。」

石墨烯轉移技術 讓電子器件可彎曲

除此之外，中國的科研人員還在做另一件大事。他們讓石墨烯附著在厚度只有50納米的金箔上，然後，用一套新的辦法，把石墨烯完整地轉移到柔軟的塑料片上。

這就是我國具有自主知識產權的石墨烯轉移技術，有了這個獨門秘籍後，在這塊塑料片上就能生成具有一定功能的電子器件，最關鍵的是，這樣的電子器件是可以輕鬆彎曲的。未來無論是可以摺疊的顯示屏幕還是能夠植入人體的可穿戴設備，都離不開這樣的石墨烯器件。而利用石墨烯製造新一代晶元，也讓我國的晶元製造實現彎道超車，有望躋身世界先進水平。

石墨烯為我們的生活帶來了期待：手機充電可以「秒充」；使手機屏幕輕易彎曲甚至摺疊；汽車使用石墨烯導靜電輪胎，避免摩擦起電發生爆燃......從航空航天、武器裝備到節能環保、電子信息，石墨烯未來在很多領域都會大有作為！

那麼，石墨稀產品的面市要到何時？其實，目前即使是在實驗室條件下，石墨烯的神奇性能依然沒有完全釋放出來，技術層面還存在著不少的挑戰，因此，真正大面積應用還有很長的路要走。期待！

更多新聞

監製/楊繼紅主編/張天宇

編輯/江永韜

央視新聞

期待石墨烯產品！