《Nature》雜誌報道了來自22歲中國科學家曹原的重要研究

最近，科技界又出大新聞：3月5日，《Nature》雜誌報道了來自22歲中國科學家曹原的重要研究，只要將兩層石墨烯旋轉到特定角度疊加，它們就可以在零阻力的情況下傳導電子。

這意味著啥？且待小樂平復一下激動的心情，為你慢慢道來——

超導體，在導電中幾乎沒有能量損耗，但需要昂貴的低溫液體維持低溫環境才能應用。如果石墨烯能脫離冷卻液就實現超導，那不僅能省下昂貴的冷卻費，還將在能量傳輸、醫療掃描器等相關領域帶來革命性變化。

在為中國少年天才點讚的同時，你是不是也好奇，這麼牛氣的功能，為什麼“主角”是石墨烯？今天，小樂就帶你走進石墨烯的神奇世界。

石墨烯是當前最薄、最堅硬的納米材料，簡單來說，它是從石墨中剝離出來的由一層碳原子構成的二維晶體，被公認為21世紀的“革命性材料”。

石墨烯的神奇，讓你難以想象。咱們先說說導電性。

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石墨烯只有一層碳原子，所以不僅結構非常穩定，而且導電效能更強大。石墨烯的電子執行速度能夠達到1000千米/秒，遠遠超過電子在一般導體中的運動速度。因此，科學家有望利用石墨烯製造下一代超高頻電子器件，未來計算機處理器的執行速度可以比現在高十倍，甚至上百倍。

這項特性，決定了石墨烯跟電池是天生絕配，在電能儲存領域，石墨烯是耀眼的“明星”。2016年的一場交易博覽會上，一款石墨烯充電寶吸引不少人眼球，只需10分鐘就可充滿6000mAh的電量。我們可以大膽設想，未來有一天，電動汽車廣泛使用石墨烯電池，只需幾分鐘就能把電充滿，比去加油站加油還方便，那多帶感！

以前我們知道銀是最好的導熱材料，現在研究發現，石墨烯才是導熱界的“扛把子”。它的導熱效能是銀的10倍。優異的導熱性可以滿足LED照明、計算機、衛星電路、手持終端等大功率高整合系統的散熱需求。

小樂還記得上學時，老師總說，金剛石是自然界中最為堅硬的物質。而如今，石墨烯輕鬆把金剛石擠下“自然界最堅硬物質”的寶座。它到底有多硬？這麼說吧，它的斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。假如我們日常使用的塑料袋是石墨烯材質，那麼它就能承受大約兩噸重的物品。

這麼堅硬的物質，卻是超薄超輕、近乎透明的。它的透光率高達97.7%。厚度只有大約0.3納米，相當於一張A4紙厚度的十萬分之一。一塊厚1毫米的石墨，就能包含大約300萬層石墨烯。如果你用鉛筆在紙上輕輕劃一下，在紙上留下的痕跡就包含了許多層石墨烯。

而且，這麼薄的材料，緻密性卻很高，最小的氣體原子（氦原子）也無法穿透。

雖然石墨烯這種物質是一直存在的，但是它真正走入大眾視野是2004年。以前大家認為，這種只有一個原子厚度的二維材料，是假設性的結構，直到英國的兩位科學家從石墨中分離出了石墨烯，證實它可以單獨存在。他們也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。

分離過程也是蠻萌的。這兩位科學家從高定向熱解石墨中剝離出石墨片，並將這種薄片的兩面各粘上一種特殊的膠帶，撕開膠帶，就能把石墨片一分為二。不斷地這樣操作，最後科學家得到了僅由一層碳原子構成的薄片。這就是人類最先得到的石墨烯。僅十幾年的時間，石墨烯就因潛力巨大、適用行業寬廣，成為當前科技界的爆款“網紅”。

當然，這麼神奇的材料，一向重視科技研發的各國軍方肯定不會忽略它。

小樂從收集的資料裡發現，當前已經有國家把石墨烯用到了軍用武器裝備上。它可以提高裝備的防護和隱身效能，2013年就有國家製備石墨烯基紅外隱身塗層。

在提高感測器的靈敏度和促進微型化方面，石墨烯也有神奇功效。2014年有研究者將石墨烯夾入鏡片之間，構建能捕捉可見光和紅外線的感測器，鏡片可做成比手指甲更小，再與隱形眼鏡結合，微型紅外夜視鏡、超靈敏探測器和超薄可摺疊顯示屏成為可能。用石墨烯器件製成的計算機，其儲存和運算能力得到極大提高，在裝備設計製造模擬、戰場模擬及情報分析等方面有著重要意義。

以前常說“沒有金剛鑽，就別攬瓷器活”，以後會不會變成“沒有石墨烯，就別攬瓷器活”呢？石墨烯的神奇特性賦予人們太多的想象空間……