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，使石墨烯電容可以儲(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。