石墨烯：世界上最薄的物质将推动下一代电脑发展

科学家声称，如果新一代电脑和智能手机能使用世界上最薄的物质为材料的话，他们将运行的更快. 现在的电脑芯片都是由硅制成的，而研究表明，电子在石墨烯中比在硅中移动地快很多. 只要有这种柔软，易弯曲的材料，得到的商业利益将是突破性的. 手机和电脑可以像铅笔那样卷起来.

世界上有这么种物质，它透明，有韧性，它极其坚硬，防水，它存量丰富，经济实惠并且它的电阻率是世界上已知物质中最小的. 它就是石墨烯，一种拥有完美性能的材料，科学家和企业家都为之着迷. 它早在2004年就被第一次合成出来，但它一直等到2010年才声名鹊起，原因是它的两位发现者俄罗斯籍学者安德烈·海姆（Andre Geim）和康斯坦丁·诺沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）共同获得了2010年的诺贝尔物理学奖.

IBM研究员创造出高速石墨烯电路，报告发表在最新一期的《科学》杂志上. 他们创造的电路是基于石墨烯晶体管和电感元件，其频率最高能达到10 gigahertz. 石墨烯是目前最热门的新材料之一. 此前IBM已经研制出独立的石墨烯晶体管，但未能组成完整电路. IBM的研究得到了DARPA的资助.

据美国物理学家组织网报道，美国科学家制造出了一种由石墨烯和锡层叠在一起组成的纳米复合材料，这种可用来制造大容量能源存储设备的轻质新材料可用于锂离子电池中，其“三明治”结构也有助于提升电池的性能. 相关研究发表在最新一期《能源和环境科学》杂志上. 该研究的领导者、劳伦斯伯克利国家实验室分子基地的科学家张跃刚（音译）表示：“电动汽车需要轻质电池，也要求这种电池能快速地充电，且其充电能力不会因持续充放电而有所降低.

美国科学家表示，他们研发了一种人工合成高质量石墨烯的技术，新方法不仅可控且可进行扩展，有望为下一代电子设备的研制铺平道路. 相关研究将发表在今年的第11期《碳》杂志上. 石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的二维晶体，只有一层碳原子的厚度，是迄今最薄也最坚硬的材料，其导电、导热性能超强，远远超过硅和其他传统的半导体材料.

据美国物理学家组织网10月10日（北京时间）报道，英国曼彻斯特大学的科学家们在《自然・物理学》上撰文，描述了他们用两块硝酸硼和两块石墨烯组装成一个“巨无霸汉堡”，这是科学家们首次将石墨烯变成绝缘体，这个“巨无霸汉堡”有望取代计算机内的硅芯片.

新浪科技讯 北京时间10月9日消息，石墨烯是一种“超级材料”，硬度超过钻石，同时又像橡胶一样可以伸展. 它的导电和导热性能超过任何铜线，重量几乎为零. 随着这种 令人惊叹的新材料投入使用，我们生活的方方面面都将发生革命性改变. 怀疑论者指出，碳纤维等绝大多数新材料在发明后需要20年时间才能投入商业使用，石墨 烯也不例外.

科学家最近发现黑磷有望超越石墨烯，成为硅理想的替代材料. 初中化学中学过的为数不多的物质之一就是磷，最常听到的是红磷和白磷，黑磷其实也是磷的一种同素异形体. 百余年前，化学家就合成出了黑磷这种物质，合成后没有了后文. 由于石墨烯带来的二维材料的热潮，直到 2013 年才有人重新把兴趣集中在黑磷上. 在 2014 年上半年一系列的文献中，有人通过剥离的方式得到了 10 到 20 个原子厚度的超薄黑磷薄膜，现在黑磷二维材料已经成为了晶片界的一个新宠.

石墨烯（graphene），是由许多六角蜂巢薄片所构成的碳原子薄膜，其厚度仅有一个碳原子厚且具有强韧强度的特性，使其时常在许多科技产品中成为重要组件之一. 美国 Lawrence Berkeley 国家实验室研究将石墨烯与锡作为电池电极的良好介质，通过摄氏 300 度的高温（华氏 572 度）将石墨烯与锡熔合为由许多奈米级柱状空隙所组成的塔状结构层，有效增进了电极的性能并使电池充电速度更快，且因为石墨烯薄膜所具备的优异韧性，也顺便减缓了电极的衰退状况.

美国麻省理工学院及哈佛大学的研究人员发现，石墨烯可以对光产生不同寻常的反应，在室温和普通光照射下，就可以发生热载流子效 应，产生电流. 这一发现不仅为石墨烯再添新奇属性，更有希望使其在太阳能电池、夜视系统、天文望远镜及半导体传感器等应用领域发挥作用. 该研究发表在近期 出版的《科学》杂志上.