石墨烯具有強(qiáng)度高、重量輕、導(dǎo)電和抗腐蝕性的特點(diǎn)。

石墨烯的片層非常薄，只有一個(gè)原子的厚度。

石墨烯是一種頂級(jí)新材料。它由僅僅一個(gè)原子厚度的呈六邊形排列的碳原子組成，它也是目前發(fā)現(xiàn)的最薄的電子材料。石墨烯的質(zhì)量非常小，一個(gè)立方米的重量?jī)H僅有0.77克。

盡管石墨烯輕如鴻毛，其強(qiáng)度卻是同等厚度鋼的100倍。它的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性均比銅好，并且具有優(yōu)良的光學(xué)和機(jī)械性能。如果能夠規(guī)模化生產(chǎn)，石墨烯將給電子和防彈衣領(lǐng)域帶來(lái)革命性的進(jìn)步。最近，歐盟向芬蘭諾基亞公司撥款13億美元，用于石墨烯的商業(yè)化。石墨烯將給以下十個(gè)領(lǐng)域帶來(lái)巨變——有些比你想象的還要快。

1.防銹

石墨烯不溶于水，可以與聚合物混合作為防銹涂層

石墨烯不溶于水并且具有高導(dǎo)電性，與鋼組合可以防止接觸水并減緩氧化鐵的電化學(xué)反應(yīng)。紐約州立大學(xué)布法羅分校的化學(xué)家設(shè)計(jì)了含有這種奇特碳形態(tài)的聚合物涂層，他們?cè)阡撋蠂娡客繉?，然后將涂層浸泡入鹽水中，看看它能否保持不生銹。一個(gè)月后，化學(xué)家們驚奇地發(fā)現(xiàn)，鋼表面沒(méi)有一絲銹跡出現(xiàn)。通過(guò)使用這種涂料，可以使汽車(chē)一輩子不生銹。

2.揚(yáng)聲器

石墨烯通過(guò)傳輸電流產(chǎn)生的熱能而發(fā)聲。

德克薩斯大學(xué)的研究人員將一層小于一納米厚的石墨烯放在玻璃和兩種不同類(lèi)型的塑料上。接下來(lái)，通過(guò)施加交流電，這些材料就可以產(chǎn)生聲音。石墨烯揚(yáng)聲器很薄，他們通過(guò)電流產(chǎn)生的熱能而發(fā)聲，而不是通過(guò)隔膜振動(dòng)，因此可以做成任何形狀。

3.超級(jí)電容

配備石墨烯超級(jí)電容的電腦芯片有望淘汰電池。

電容依靠雙電層儲(chǔ)存電能，并且迅速放電；它在電子產(chǎn)品中非常常見(jiàn)，并用于為相機(jī)閃光燈提供能量。電容可以存儲(chǔ)大量的電能，使用多層碳原子的超級(jí)電容則可以存儲(chǔ)更多的電能，但是單位質(zhì)量的電容無(wú)法儲(chǔ)存過(guò)多的能量，這也是電子產(chǎn)品需要配備電池的原因。

石墨烯有望改變這一現(xiàn)狀。它可以通過(guò)激光蝕刻創(chuàng)造更大的表面積，使石墨烯電容可以?xún)?chǔ)存更多的能量，并支持更多的充放電次數(shù)。將來(lái)，石墨烯超級(jí)電容可以為電子產(chǎn)品甚至電動(dòng)汽車(chē)提供電力。

4.清理放射性廢棄物

石墨烯的氧化物微粒同放射性污染物結(jié)合可以使核廢料清除變得安全、便宜。

氧化石墨烯吸附放射性廢料的能力非常強(qiáng)大，萊斯大學(xué)和羅蒙諾索夫莫斯科國(guó)立大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，石墨烯氧化物微粒可以結(jié)合放射性污染物，并且聚集成團(tuán)，非常便于后期收集。

5.柔性電子線路

第一個(gè)石墨烯集成電路由IBM研發(fā)人員成功研制。

硅半導(dǎo)體芯片賦予計(jì)算機(jī)智能。它可以處理構(gòu)成數(shù)字信息的基本單元的二進(jìn)制代碼為1s和0s。石墨烯比硅具有更好的導(dǎo)電性，它使用更少的電力，產(chǎn)生更少的熱量，因此石墨烯在處理這些1s和0s極有可能比硅快得多。這意味著在不需要冷卻風(fēng)扇的條件下，筆記本電腦的運(yùn)算速度可以提高50倍。過(guò)去兩年，IBM等巨頭開(kāi)發(fā)了無(wú)線設(shè)備的石墨烯處理器，一個(gè)名叫數(shù)字核心設(shè)計(jì)的波蘭公司，于今年4月宣布制造了一個(gè)可以在平板電腦上工作的處理器。隨著制造工藝的改進(jìn)，消費(fèi)者有望在未來(lái)五年使用到第一批石墨烯處理器。

6.人工肌肉

一層固定在聚合物上的石墨烯在有電流通過(guò)時(shí)會(huì)產(chǎn)生褶皺和伸展。

石墨烯可以像紙張一樣褶皺，但很難被撫平。杜克大學(xué)的科學(xué)家不久前將石墨烯固定在一個(gè)預(yù)拉伸的橡膠薄片上，當(dāng)拉力撤銷(xiāo)薄片松弛時(shí)，石墨烯依然貼合在橡膠薄片上，呈褶皺狀。這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果使得科學(xué)家們想到把石墨烯貼在聚合物上，當(dāng)聚合物通入電流時(shí)，會(huì)發(fā)生伸縮現(xiàn)象，而這正是構(gòu)成人造肌肉的關(guān)鍵部件。

7.探測(cè)爆炸物

石墨烯泡沫可探測(cè)低濃度爆炸物。

石墨烯泡沫可探測(cè)到爆炸物中低濃度的硝酸鹽和氨。倫斯勒理工學(xué)院開(kāi)發(fā)的一張郵票大小的傳感器，有一天可能成為拆彈對(duì)攜帶的工具包中的標(biāo)配。

8.DNA測(cè)序

石墨烯制成的泡沫過(guò)濾器可以用于DNA測(cè)序

通過(guò)控制石墨烯孔隙的大小，它有望成為一種篩選DNA尺寸的過(guò)濾器，該功能可以讓研究人員用比現(xiàn)有技術(shù)（人均約1000美元）更低的成本測(cè)序DNA。目前，測(cè)序一個(gè)人基因組的成本大概是上述價(jià)格三到五倍，總部位于舊金山的LifeTechnologies公司，去年推出了一臺(tái)機(jī)器從事這份工作。不幸的是，機(jī)器本身價(jià)格高達(dá)149000美元。

9.防彈背心

石墨烯和碳納米管復(fù)合纖維比通常用于制備防彈背心的凱夫拉纖維具有更高的強(qiáng)度

澳大利亞研究人員發(fā)現(xiàn)了一種制備比凱夫拉纖維更強(qiáng)的石墨烯復(fù)合纖維的方法。添加等量的石墨烯和碳納米管制備超強(qiáng)纖維可用來(lái)制造防彈衣織物，這種纖維同樣可用來(lái)強(qiáng)化其他材料。

10.夜視

利用單層石墨烯作為底片，并在底片上添加硫化鉛晶體，即可制成一個(gè)兼具高靈敏性和高柔韌性的夜視光電探測(cè)器。

光電探測(cè)器是一種可以把光子轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)的電腦芯片，每一個(gè)數(shù)碼相機(jī)都有一個(gè)由硅制成的光電探測(cè)器。FrankKoppens和他在巴塞羅那光子科學(xué)研究所的同事們通過(guò)摻雜一層硫化鉛的石墨烯制作了一個(gè)超靈敏和靈活的光電探測(cè)器，這種技術(shù)可以制造更薄的相機(jī)和更輕的夜視鏡。