定义:石墨烯是一种由碳原子单层组成的二维材料,具有极强的力学强度和导电性能。
性质:单层石墨烯的弹性模量极高,比钢铁还要强100倍以上;电子迁移速度快,电导率约为铜的130倍;热导率也非常高,是铜的2倍。
石墨烯的概念最早可以追溯到1947年,但直到2004年才被成功制备出单层石墨烯。由于单层石墨烯的存在形式稳定性极低,因此石墨烯的制备一度被认为是不可能完成的任务。直到2003年,两位来自曼彻斯特大学的科学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫开展石墨烯的研究,并于2004年成功地制得了单层石墨烯。
石墨烯在现代科技领域的应用十分广泛。由于其优异的属性,石墨烯被广泛应用于电子学领域,如高速晶体管、透明导电膜等方面。同时,由于其高强度和轻质特性,石墨烯还被应用于材料领域,开发出了多种高强度材料等。此外,石墨烯还被应用于能源和生物医学领域,如制备高效催化剂等。
石墨烯的研究和开发已经带来了巨大的影响。在材料科学领域,石墨烯为开发高强度材料带来了新的思路。在电子学领域,石墨烯的应用可以加速电子元件的速度并降低功耗。在能源领域,石墨烯催化剂的开发可以提高能源转化效率。此外,石墨烯对于人类对于碳元素的认识也是一个里程碑事件,对于碳材料的研究也有着重要的推动作用。