碳元素何以C位出道？与甘肃科技馆辅导员老师一起“云享”化学元素周期表里的神秘世界

孙莹老师

　　神奇新材料——石墨烯

　　主讲人：甘肃科技馆辅导员  孙莹老师

　　相信大家在寒冷的冬天一定都穿得很厚，但是有些人却穿得很少，是他们不怕冷吗？原来他们有秘密武器——石墨烯。

　　在说石墨烯之前，我们先来看看铅笔。铅笔的头上是什么？是铅笔芯？不，那是石墨。石墨是元素碳的一种同素异形体。什么叫同素异形体呢？我们知道自然界的物质都是由不同元素构成的，有些物质虽是由相同元素构成，但它们的表现就很不一样，原因在于分子结构的不同。石墨和碳也是这样。

　　碳原子排列堆积成片状，1毫米厚的石墨包含大约300万层这种结构，如果你只分离出一层原子的石墨，那就是石墨烯。它是一种由碳原子组成的二维碳纳米材料。石墨烯有三个世界之最：薄、轻、强。这里可以拿头发丝打个比喻，虽然它的厚度是头发丝的20万分之一，可是它的强度比最好的钢材还要高200倍，同时，它又有很好的弹性。弹性幅度能达到自身尺寸的20%。如果用1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克，但是可以承受一只小猫的体重。

　　石墨烯目前最有潜力的应用就是成为硅的替代品。目前我国的科研人员已开始尝试用石墨烯替代硅来制造部分元器件，由它制造出来的元器件，理论上处理运行速度可以达到硅的10倍甚至上百倍。

　　所以科学家们预测石墨烯将会彻底改变21世纪，极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。