撰文/夏楊
經常炒股的人知道，“石墨烯”概念股是十足的黑馬！據說這是一種前景廣闊的新科技，將來投入實用後，製造出的手機屏幕可彎曲，手機電池充滿僅需幾秒，汽車充電8分鐘可續航1000公里！
未來的手機透明、能彎折
去年9月，工信部提出，將組織實施“石墨烯+”行動，構建上下游貫通的石墨烯產業鏈，推動首批次示範應用。
石墨烯時代要來了？聽起來真是熱血沸騰！
石墨烯是什麼新技術？它真能改變我們的生活？
未來新能源汽車假想圖
最薄的薄片
說石墨烯技術前景廣闊一點沒錯，並且人家是有諾貝爾獎背景的高科技！
石墨烯，說白了就是最薄的石墨片。它是一種由單層碳原子構成的蜂窩狀二維晶體，6個碳原子形成一個碳分子，呈六邊形結構，性質很穩定。碳分子再和其它碳分子連接，形成網狀。
蜂窩狀的石墨烯結構
如此可見，石墨烯原本就存在於自然界，只是難以剝離出單層結構而已。石墨就是多層石墨烯。石墨很常見，鉛筆芯就是用它做的。
碳元素在自然界中以多種形式存在，有單晶體，如金剛石、石墨；有無定形的，如煤；有複雜的有機化合物，如動物、植物等；有碳酸鹽形態，如大理石等。
石墨的自然狀態
2004年，英國曼徹斯特大學的兩位教授，安德烈•蓋姆和康斯坦丁•諾沃肖洛夫，從石墨薄片中剝離出了石墨烯，他們二人因此榮獲2010年諾貝爾物理學獎。
央視報道兩位科學家獲諾獎
剝離出薄片就能獲諾獎？你要知道石墨烯有多薄，就知道剝離的難度了！——厚1毫米的石墨片，大約包含300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過，留下的痕跡就有一層或多層石墨烯。
鉛筆芯就是石墨製成
石墨烯一經發現，就在學術界引起了轟動，因為它具有優異的電學、熱傳導、阻隔性等材料性能，被稱為“黑金”和“新材料之王”。
科學家曾預言，石墨烯將“徹底改變21世紀”，“極有可能掀起一場席捲全球的顛覆性新技術新產業革命”！
石墨烯技術備受關注
神奇新材料
石墨烯為何如此神奇？我們來具體說說它堪稱“超級”的物理性質。
其一，如上所提，它是自然界最薄的材料，20萬個石墨烯薄片疊在一起才有一根頭髮絲那麼厚；其二，它也是目前最強韌的材料，斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。
這是世界上最薄的薄片
基於這些特點，石墨烯有望被用於製造超輕型衛星、飛機、汽車，以及超堅韌的防彈衣等。
石墨烯能給衛星“減負”
其三，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；其四，它有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20%；其五，它的導電性極好，碳電子在晶體中自由移動，速度高達光速的1/300，這使它成為世界上電阻率最小的材料。
質地堅硬卻有伸展性
這些特點被用於製作光學電子元件，將可能引發觸摸屏和顯示器產品的革命，製造出可摺疊、伸縮的顯示器件！
石墨烯概念手機可以彎折
其六，它非常緻密，即使是最小的氣體原子（氫原子）也無法穿透它。
這一特點可以用於食品等的智能包裝，還可能推動海水淡化等技術的發展。
性能超強，未來用途很廣
另外，石墨烯最有潛力的應用是成為硅的替代品，製造超微型晶體管，用來生產未來的超級計算機。
用石墨烯取代硅，計算機處理器的運行速度將會加快數百倍！
未來的計算機速度更快
電池將革命
另外一個重要應用是有望給新能源電池帶來技術革命。
美國俄亥俄州的Nanotek儀器公司利用石墨烯技術開發出一種新電池，可把數小時的充電時間壓縮至一分鐘內。這有望解決困擾新能源汽車行業的電池技術難題。
電池技術制約新能源汽車發展
2013年初，美國加州大學洛杉磯分校的研究人員開發出一種以石墨烯為基礎的微型超級電容器，不僅外形小巧，且充電速度為普通電池的1000倍，可在數秒內為手機甚至汽車充電！
2015年1月，西班牙Graphenano公司同西班牙科爾瓦多大學合作研究出首例石墨烯聚合材料電池，其儲電量是目前市場最好產品的三倍，用此電池提供電力的電動車最多能行駛1000公里，而其充電時間不到8分鐘！
電動車續航能力至關重要
全球佈局中
正是看到了石墨烯的應用前景，許多國家和組織紛紛建立相關技術研發中心。
歐盟將石墨烯作為“未來新興旗艦技術項目”，設立專項研發計劃，未來10年內撥出10億歐元經費。
英國政府也投資建立國家石墨烯研究所，力圖使這種材料在未來幾十年裡可以從實驗室進入生產線和市場。
石墨烯技術研發備受重視
在國內，工信部、發改委、科技部三部委印發了《關於加快石墨烯產業創新發展的若干意見》，聯手力推石墨烯產業快速發展。
去年9月14日，工信部原材料工業司又提出，將組織實施“石墨烯+”行動，構建上下游貫通的石墨烯產業鏈，推動首批次示範應用。
中國石墨烯技術研發專利眾多
早在去年3月，全球首批3萬部石墨烯手機在重慶發佈，該款手機採用了最新研製的石墨烯觸摸屏、電池和導熱膜。
不過，因為一些關鍵技術尚不足夠成熟，已推出的石墨烯相關產品，其效能與石墨烯物理性能的理論值還有很大差距，真正能引發革命的石墨烯產品尚未出現。
石墨烯相關產品已推向市場
股市也瘋狂
石墨烯那麼薄，獲諾獎的兩位科學家是如何得到第一個單晶薄片的？
說起來真有點像笑話，他們是用最原始的辦法剝離出來的。他們在石墨中分離出石墨片，然後用特殊膠紙粘住石墨片進一步剝離，最終得到了一小片單層晶體結構。
如此“笨拙”的手段，也只能用於實驗室，距離大規模的工業生產還很遠。
單晶石墨片得之不易
這也是目前困擾石墨烯技術轉化的難點之一。雖然目前有多種剝離辦法，但大都存在一定弊端，不是保證不了石墨烯剝離的質量，就是效率太差。
這導致目前石墨烯材料市場上魚目混珠，真正高質量的石墨烯材料極少，且價格較高。而大量打著石墨烯概念的產品，其實是多層石墨片或石墨粉製成，無法完全發揮石墨烯的超級性能。
市場上的石墨粉質量參差不齊
而人們對石墨烯前景的樂觀，以及商業資本的積極介入，導致出現概念炒作現象。
石墨烯相關股票大熱就有這種嫌疑。大量熱錢湧入，與之相關的、甚至僅打個概念的企業都一路大熱！
石墨烯相關股票大漲
當然，對投資行為，能掙到錢就無可厚非。但我們關注的石墨烯技術發展則是個嚴肅話題。
石墨烯技術能否照亮現實？何時能帶來革命性產品？這還需要我們多些耐心。畢竟，新技術研發，可不是一蹴而就的事！
石墨烯技術潛能有待開發
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