小材料大科技：揭秘电子工业新宠石墨烯

　　想在一秒钟内下载一部高清电影吗？石墨烯调制器的问世或许能让这个愿望得以实现。

　　美国华裔科学家张翔教授的研究团队用石墨烯研制出一款调制器，这个只有头发丝四百分之一细的光学调制器具备的高速信号传输能力，有望将互联网传输速度提高一万倍。

　　石墨烯无疑是过去十年，乃至未来几十年，所有材料“明星”中最耀眼的一颗。

　　虽然发现至今尚不足十年，石墨烯却不断在科学界、产业界引发一轮轮波澜。随着人们对它的认识逐渐明晰，其神秘面纱就像发现之初那样被一层层揭开——薄且坚硬，透光度好，导热性强，导电率高，结构稳定，电子迁移速度快，能在常温下观察到量子霍尔效应……

　　从假设到现实

　　石墨烯是构成石墨、木炭、碳纳米管和富勒烯等碳同素异形体的基本单元材料，是一种二维晶体。

　　石墨烯的结构一直被认为只存在于理论之中，无法单独稳定存在。直至2004年，英国物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功地从石墨中分离出石墨烯，才证实它可以单独存在。

　　最初，科学家从石墨中剥离出石墨片，然后将薄片的两面粘在一种特殊的胶带上，撕开胶带，就能把石墨片一分为二。通过反复的操作，石墨片变得越来越薄。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。

　　凭借“在二维石墨烯材料的开创性实验”，这两位科学家共同获得了2010年的诺贝尔物理学奖。

　　石墨烯的发现，之所以意义重大，是因为它创造了诸多“纪录”。

　　石墨烯是世上最薄的材料。

　　“石墨烯只有0.34纳米厚，十万层石墨烯叠加起来的厚度大概等于一根头发丝的直径，人们用肉眼是看不见它的。”中科院重庆研究院微纳制造与系统集成研究中心副主任史浩飞接受《中国科学报》记者采访时如此描述。

　　石墨烯是人类已知强度最高的物质。

　　它比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍。

　　哥伦比亚大学的物理学家用金刚石制成的探针测试石墨烯的承受能力，在被实验的石墨烯样品微粒开始碎裂前，它们每100纳米距离上可承受的最大压力竟然达到了2.9微牛左右。这意味着，“如果用石墨烯制成包装袋，那么它将能承受大约两吨重的物品”。