石墨烯为什么偃旗息鼓了？石墨烯到底是骗局照样黑科技？

实在石墨烯材料早在上个世纪40年代就已经创造，奈何当时制备石墨烯的纯度比较差，再加上科学界并没有持续关注这一领域，以是就没有后续了！

石墨烯材料真正引起关注一贯要到2004年，当时，英国曼彻斯特大学的两名教授徒手用胶带粘黏石墨，然后对叠胶带，不断重复，末了得到了单原子层石墨材料，也便是真正意义上的石墨烯。

这一创造也让两位教授得到了2010年的诺贝尔物理学奖。

石墨烯这种材料的性子特殊讨喜，首先外不雅观上险些完备透明，单层碳原子构造也造就了石墨烯成为目前为止最轻的材料，但坚固程度却可以达到钢的200倍，其余由于石墨烯材料的零能隙，也造就了其精良的导电性，导电性达到银的1.6倍。

同时，石墨烯的稳定性极强，这紧张是由于石墨烯碳原子之间的连接比较柔韧，外力一旦施加到石墨烯上，碳原子会通过波折变形对抗这种应力，而不至于重新排列，这种稳定性也造就了石墨烯的强导热性。

轻薄，坚固，导电，导热是石墨烯最显著的特性。
当2004年这种材料问世之后，科学界普遍认为石墨烯会立即成为颠覆天下的新材料。
并且会在电子产品，电池以及航天领域成为不可或缺的关键性材料。

然而，近20年过去了，我们期待的石墨烯材料时期并没有到来，事出反常必有妖，既然石墨烯这么好，为什么却无法商业化？

这就要从石墨烯的实质提及，简而言之，石墨烯便是单层石墨，石墨是十分廉价且普遍的，铅笔笔头便是石墨！

但是石墨烯并不像传统石墨那样拥有三维晶体构造，它是二维的，这就导致石墨烯的厚度只有一个原子尺度大小。
碳原子排列类似蜂窝状，从而形成“二维”六方晶格，看起来就和铁丝网一样。

也正是由于这种构造，造就每个碳原子和周围三个碳原子形成极其稳定的共价键。
共价键的强度也决定了石墨烯材料的强度。
并且稳定的共价键也并不会过多滋扰电子从中通过，以是石墨烯的导电和导热性能也就变得十分强。

事实上，石墨烯出身之初，产量极其罕有，个中最紧张的问题便是一旦提高生产规模，就会导致石墨烯质量的低落。

实质缘故原由还是本钱掌握问题，比如以导电性同样精良的硅树脂来说，其生产本钱更低，导电性也同样精良，如果要用石墨烯取代硅树脂，那只有生产本钱不高于硅树脂才有利可图。
况且石墨烯在导电性上和硅树脂并没有数量级上的上风。

目前制备石墨烯最常用的办法是化学气相沉积法，这种办法便是通过高温反应室生产大量含碳气体，然后将这些碳原子沉积到铜或镍金属基板上，形成石墨烯覆层，然后通过侵蚀法剥离金属，使石墨烯材料附着到更易存储的基板上。

但是这种办法须要大量的能量，并且须要用到具有毒副浸染的质料。
本钱和环保问题也导致这种办法很难被推广开来。

事实上，生产石墨烯的办法很多，比如撕胶带法，这是最大略最原始的机器剥离法，但这种办法对外界环境哀求极高，不然就随意马虎掺入杂质，其余这种办法效率实在太低，目前仅用于实验原材料生产阶段。

其他办法还有碳化硅表面外延成长法，金属表面天生法，氧化减薄石墨片法等等。
但这些办法无一例外都须要利用大量能源加热原材料，能量投入极大，投入产出比并不适宜商业化。

而对付石墨烯电池来说，高昂的生产本钱只是一方面，紧张还是由于石墨烯电池并没有宣扬中那么刁悍。

实质上来说，石墨烯电池便是在锂电池或者其他电池中加入石墨烯材料，从而提升电池的部分性能，比如充电速率，散热，容量。
但是性能的提升幅度远没有达到预期。
个中最主要的一个缘故原由是 石墨烯材料具有高比表面积。

也便是说，石墨烯要想彻底发挥浸染，须要的表面积比较大，这和追求小体积的电池工业体系很难兼容。

在电池中加入高昂的石墨烯材料，而性能的提升却十分有限，本来就不符合商业化的逻辑。

其余石墨烯电池的部分优点也被更低本钱的其他材料瓦解取代。

除此之外，石墨烯材料也在海水淡化上取得了巨大的发展。

如今，由我国和美国科学家发明了一种基于石墨烯海水淡化膜，可以去除海水中的盐分。
这是一种石墨烯片和碳纳米管网的组合股料，传统的海水淡化是通过蒸发来实现的，但是这会花费大量的能源，而反渗透法则是另一种更加环保的办法，但这种办法对膜的哀求极高，而石墨烯刚好能知足这样的哀求，石墨烯膜拥有极高的强度，可以增加膜的利用寿命，其余由于垂直石墨烯薄片的分外布局，也会将海水中的微生物杀去世，以是运用前景十分光明。

石墨烯是毋庸置疑的精良材料，但奈于本钱，目前还无法大规模商业化，但是随着制备工艺的完善和进步，其低本钱石墨烯材料时期注定会到来。
到时候，石墨烯的轻薄坚固性，以及导热导电性会在各个领域发挥重大浸染。

导热性会在衣饰领域发挥浸染，导电性会在电子领域发挥浸染！

轻薄和坚固性会在航空航天，海水淡化等领域发挥重大浸染。

我相信在未来，石墨烯注定会成为一种颠覆生活的全新材料！