#「闪光时刻」主题征文 二期#
先说说石墨烯的几个头衔：21世纪新的产业革命的引导者，科学家眼中的新材料之王，也被称为“黑金”。石墨烯的发现吸引了全世界的目光，引起了众多科学家的广泛关注，石墨烯真的有这么神奇吗？
石墨烯的发现
2004年，曼彻斯特大学的两位科学家进行了一个看似简单的实验，实际上被称为改变世界的诸多实验又多了一个，那这两位科学家干了什么？他们发现了石墨烯。
话说在04年的某一天，曼彻斯特大学实验室里的科学家们过着和平常一样枯燥乏味的生活，其中就有两位科学家有个叫盖姆一个叫诺沃塞洛夫，他们在把玩铅笔，然后他们就起了研究石墨的念头。我推测一下他们的想法：“铅笔的笔尖是石墨，石墨由一层层超薄的碳片构成，那碳片由碳原子构成，碳原子……。不行得来点新鲜的，反正闲来无事，不如我们就取石墨碳片中的其中一片来玩玩”。
定下了小目标，他们就正式开始工作，用的什么方法呢？显微镜？磁场？不不不，那些都不够土，只见他们拿出一卷胶带，贴在石墨上，然后扯下来这样胶带上就占了层石墨，然后和另一面胶带粘合再分离，再和新的一面胶带粘合再分开，这样重复了20来次，终于还是没分离出来（拿普通胶带如果真分离出碳原子厚度的碳层那才是奇迹）。
然后他们改进了实验材料，换了一种特殊的胶带，然后重复之前的粘合分离，终于成功分离出了一层只有碳原子厚度的碳层，也就是石墨烯。这种新型材料该材料现在被认为是地球上最强，最轻和最导电的物质，他的发现者也在2010年获得诺贝物理学奖。
石墨烯的性能
人们常见的石墨，由一层层蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而成。石墨的层间作用力较弱，很容易互相剥离，因此石墨质软。但把石墨烯分离出来后，研究人员发现，石墨烯粒子的碎裂极限非常高，它们每100纳米距离上可承受的最大压力居然达到了大约2.9微牛。可能你不明白那是什么概念？那我们举个宏观的例子：如果用石墨烯制成普通厚度的包装袋，那么它将能承受大约两吨重的物品。所以说，迄今为止，石墨烯是世界上已经发现的最薄和最坚硬的物质。
那石墨烯的导电性能为何也是如此优秀？因为石墨烯的结构和碳原子核外电子共享，结果每个原子还多出一个电子不能被共享，这个电子被称为pi电子，它们能自由地四处游荡这就使得石墨烯的电荷阻力非常小（因为有电子富余而且电子活动不受限）。好那我摊牌了，石墨烯是室温下任何已知物质中最快的电导体。
石墨烯的应用
自从石墨烯的发现者获得诺贝尔奖之后，世界各地的研究人员开始呼吁使用这种非凡的“超材料”来制造功能更强大，寿命更长的电池，更快的微芯片，柔性电路，可植入生物传感器和更多。来看看石墨烯用在这些领域会怎么样。
先是电池，美国普林斯顿大学的研究人员指出，若是采用石墨烯电极，锂电池的充电时间将能从2小时缩短到只要10分钟，而且性能比之前的锂电池高了20%，其他团队已经建立了基于石墨烯的太阳能电池，将太阳光转化为电能的效率提高了20％。
然后是芯片，如今的光子学是已经纳入石墨烯的另一个领域。通过将石墨烯集成到光敏芯片中，相机和其他传感器甚至可以极大地提高对可见光谱和不可见光谱中最微弱的光波的灵敏度。这不仅将改善照相机和望远镜的图像质量，而且还将改善医学图像。
再就是生物传感器，想象一下一个非常薄且灵活的芯片，可以将其注射到血液中以监控实时健康数据，例如胰岛素水平或血压。或者是石墨烯界面，它可以向大脑来回发送信号，以检测即将发生的癫痫发作，甚至可以预防癫痫发作。细长的可伸缩传感器也可以戴在皮肤上或编织到衣服的织物上。
然后是导电，说普通的导体我怕对不起这些年大家对于石墨烯的吹捧，我们就直接上超导。麻省理工学院的一个团队正在研究一种双石墨烯结构，他们发现这种结构在微调后会成为超导体，超导体是最稀有的导电材料，它完全没有电阻且热量为零，但超导体是在超低温环境下才能用，然后科学家们发现石墨烯和其他超导元素结合使用的可能性，这就使“室温下的超导体”称为可能。
当然石墨烯也有其他的一些用途，比如它的质轻就适合制造更轻的网球拍。结构相似使石墨烯有活性炭的过滤性能，用石墨烯聚合物制成的简单净水过滤器可以与饮用水中的有机和无机污染物结合，还能过滤海水中的盐分用作农业灌溉。它的透光性可以为光学的精密仪器提高优异的材料，它导热性好还能用于地暖行业。最主要的是它是由碳原子组成的，碳元素可是地球上排第四的元素，可以说含量是相当丰富了。
不过石墨烯也有缺点，目前还有点贵。基于这个比较现实的问题，全球也在尽力解决：欧美国家纷纷通过斥巨资和颁布法律的方式鼓励石墨烯的研发，我国对石墨烯的研究和应用开发高度重视，于2015年提出我国石墨烯材料未来5年的发展目标。目前，我国已成为石墨烯研究和应用开发最为活跃的国家之一。