隨著習(xí)近平主席此次訪英行程公布，“石墨烯”這一新鮮名詞進(jìn)入人們視野，因?yàn)榱?xí)主席將參觀曼徹斯特大學(xué)石墨烯研究中心。2004年，石墨烯在曼大被發(fā)現(xiàn)。

華為總裁任正非之前在接受媒體采訪時(shí)也稱，未來(lái)10至20年內(nèi)將爆發(fā)一場(chǎng)技術(shù)革命，即“石墨烯時(shí)代顛覆硅時(shí)代”。在此次習(xí)主席訪英期間，華為也將與曼徹斯特大學(xué)石墨烯研究中心簽署合作協(xié)議。

石墨烯到底是什么?

鉛筆芯藏“世界最硬”

能想象么，普通鉛筆里就藏著石墨烯?沒錯(cuò)，科學(xué)家告訴我們，石墨烯是一種由單層碳原子構(gòu)成的材料。換句話說(shuō)，鉛筆芯用的石墨就相當(dāng)于無(wú)數(shù)層石墨烯疊在了一起，只要能把鉛筆芯分離得夠薄，就能得到石墨烯。

從化學(xué)成分看，石墨烯與鉆石一樣，本質(zhì)都是碳。但由于石墨烯的單層碳原子之間相互連接成穩(wěn)定的六角網(wǎng)格，所以這種極薄的材料既柔韌又堅(jiān)固：可以彎曲到很大角度而不斷裂，并抵抗很高的壓力，從而被稱為“全世界最硬”的材料。

美國(guó)機(jī)械工程師杰弗雷˙基薩教授曾用一種形象的方法解釋石墨烯的強(qiáng)度：如果將一張和食品保鮮膜一樣薄的石墨烯薄片覆蓋在一只杯子上，然后試圖用一支鉛筆戳穿它，那么需要一頭大象站在鉛筆上才能辦到。

石墨烯只有一層碳原子，非常非常薄，這就使得它在可見光下呈透明但又不透氣的狀態(tài)。加上一層原子的結(jié)構(gòu)構(gòu)成使得電子運(yùn)動(dòng)被限制在同一平面，這讓石墨烯具備了全新的電學(xué)屬性。

巨頭爭(zhēng)搶石墨烯應(yīng)用

這就能解釋為什么任正非早早就看中了石墨烯產(chǎn)業(yè)。任正非曾公開表示過(guò)：“現(xiàn)在芯片有極限寬度，硅的極限是七納米，已臨近邊界了，石墨烯是技術(shù)革命前沿”。試想，如果華為的手機(jī)用上了含有石墨烯的觸摸屏、芯片、充電器，不僅能運(yùn)行更靈敏，重量和設(shè)計(jì)也能更輕更薄。當(dāng)然，華為絕非第一家對(duì)石墨烯虎視眈眈的巨頭。三星和蘋果也早早在石墨烯領(lǐng)域展開競(jìng)爭(zhēng)，希望盡早推出使用石墨烯材質(zhì)的產(chǎn)品。

與此同時(shí)，其他領(lǐng)域的巨頭也在爭(zhēng)相拓展石墨烯的應(yīng)用空間。10月9日，中國(guó)中車株機(jī)公司宣布，自主研制的新一代大功率石墨烯超級(jí)電容問(wèn)世。據(jù)悉，全新的超級(jí)電容利用石墨烯的特質(zhì)，功率提升了3倍，電能運(yùn)用效率更高。

業(yè)界認(rèn)為，根據(jù)石墨烯的特性，電子紙、觸摸屏、燃料電池、飛機(jī)機(jī)翼、凈水科技等眾多領(lǐng)域都有應(yīng)用前景。

量產(chǎn)前景尚不明朗

石墨烯聽起來(lái)很厲害，但也有一個(gè)大難題：怎樣把實(shí)驗(yàn)室里的科研成果，變成具體產(chǎn)品。

中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長(zhǎng)李義春曾公開表示，目前國(guó)內(nèi)外推出的各式石墨烯產(chǎn)品主要是將其作為添加劑使用，但這些產(chǎn)品尚未展現(xiàn)出石墨烯最優(yōu)異的性能。而從石墨烯的應(yīng)用看，要避免多年前納米技術(shù)那樣一哄而上的局面，需要整合資源進(jìn)行創(chuàng)新布局，形成聚合效應(yīng)。他認(rèn)為，歐洲對(duì)石墨烯的基礎(chǔ)研究經(jīng)驗(yàn)豐富，但我國(guó)在創(chuàng)新應(yīng)用占有先機(jī)，所以需要優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

因石墨烯而獲得諾貝爾獎(jiǎng)的康斯坦丁˙諾沃肖洛夫和他的同事也在《自然》上發(fā)表文章討論石墨烯的未來(lái)，認(rèn)為石墨烯作為一種材料，“前途是光明的、道路是曲折的”。最重要的困難在于受限于材料生產(chǎn)。他指出，那些使用譬如氧化石墨烯納米顆粒等低級(jí)廉價(jià)的石墨烯產(chǎn)品會(huì)最先面世，但那些依賴于高純度石墨烯產(chǎn)品可能還要數(shù)十年才能開發(fā)出來(lái)。

還有科學(xué)家指出，所有材料都有其適用范圍：鋼堅(jiān)硬而沉重，木頭輕便但易腐，就算看似“萬(wàn)能”的塑料也有自身的局限。正因?yàn)榇耍幢闶┳鳛樾虏牧夏馨l(fā)揮巨大的作用，但也沒有理由認(rèn)為它就是一種能夠改變世界的奇跡材料。