1 观点呈现

　　揭开石墨烯的神秘面纱

　　碳是元素周期表中最具魅力的元素，近三十年来，碳纳米材料（包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯、金刚石）一直是科技创新的前沿领域。

　　石墨烯是一种由碳原子以sp

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　　杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。主要分类有单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯、多层石墨烯。

　　自从20世纪初，X射线晶体学创立以来，科学家就已经开始接触到石墨烯了。1918年V.Kohlschütter和P.Haenni详细地描述了石墨氧化物纸的性质。1948年，G.Ruess和F.Vogt发表了最早用透射电子显微镜拍摄的层数在3层至10层之间的石墨烯图像。

　　2004年，英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫从定向热解石墨中剥离出石墨片，然后将薄片的两面黏在一种特殊的胶带上，撕开胶带，就能把石墨片一分为二。不断进行这样的操作，薄片变得越来越薄，最后他们得到了仅由一层碳原子构成的薄片，这就是石墨烯。2010年，瑞典皇家科学院将诺贝尔物理学奖授予了这两位科学家。

　　2 观点呈现

　　石墨烯的价值

　　（一）

　　石墨烯是目前所发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的新型纳米材料。目前已成为物理学和新材料的热点，是继“煤炭、钢铁、硅”之后的第四大材料，被誉为“新材料之王”“工业味精”“黑金”。众多科学家预言，由于石墨烯无可替代、颠覆性的理化性能，将由此带来一场材料革命、甚至是一次新的工业革命。

　　石墨烯有望在诸多应用领域中成为新一代器件，为了探寻石墨烯更广阔的应用领域，还需继续寻求更为优异的石墨烯制备工艺，使其得到更好的应用。石墨烯虽然从合成和证实存在到今天只有短短十几年的时间，但是已成为今年学者研究的热点。其优异的光学、电学、力学、热学性质促使研究人员不断对其深入研究，随着石墨烯的制备方法不断被开发，石墨烯必将在不久的将来被更广泛地应用到各领域中。

　　2015年11月，我国《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》发布，提出了将石墨烯打造为先导产业，并在2020年形成完善的石墨烯产业体系，实现石墨烯标准化、系列化和低成本化等要求。2016年5月，国务院印发《国家创新驱动发展战略纲要》，提出发展引领产业变革的颠覆性技术，发挥石墨烯等技术对新材料产业发展的引领作用。2016年8月，国务院《“十三五”国家科技创新规划》中指出：要发展新材料技术，重点围绕基础产业、战略性新材料产业和国防建设对材料的重大需求。并特别强调：“发展先进功能材料，以石墨烯和高端碳纤维为代表的先进碳材为前沿材料的突破口，抢占材料前沿制高点”，明确将石墨烯的发展上升到国家战略层面。

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　　石墨烯的价值

　　（二）

　　石墨烯的研究与应用开发持续升温，石墨和石墨烯有关的材料广泛应用在电池电极材料、半导体器件、透明显示屏、传感器、电容器、晶体管等方面。鉴于石墨烯材料优异的性能及其潜在的应用价值，在化学、材料、物理、生物、环境、能源等众多学科领域已取得了一系列重要进展。研究者们致力于在不同领域尝试不同方法以求制备高质量、大面积石墨烯材料。并通过对石墨烯制备工艺的不断优化和改进，降低石墨烯制备成本使其优异的材料性能得到更广泛的应用，并逐步走向产业化。

　　中国在石墨烯研究上也具有独特的优势。从生产角度看，作为石墨烯生产原料的石墨，在我国储能丰富、价格低廉。正是看到了石墨烯的应用前景，许多国家纷纷建立石墨烯相关技术研发中心。尝试使用石墨烯商业化，进而在工业、技术和电子相关领域获得潜在的应用专利。如欧盟委员会将石墨烯作为"未来新兴旗舰技术项目"，设立专项研发计划，未来10年内拨出10亿欧元经费。英国政府也投资建立国家石墨烯研究所(NGI)，力图使这种材料在未来几十年里可以从实验室进入生产线和市场。