石墨烯
与其他碳结构的关系
石墨烯是由碳六元环组成的两维(2D)周期蜂窝状点阵结构, 它可以翘曲成零维(0D)的富勒烯(fullerene),卷成一维(1D)的碳纳米管(carbon nano-tube, CNT)或者堆垛成三维(3D)的石墨(graphite),因此石墨烯是构成其他石墨材料的基本单元。
富勒烯(左)和碳纳米管(中)可以看作是由单层的石墨烯通过某种方式卷成的,石墨(右)是由多层石墨烯通过范德华力的联系堆叠成的。
性能
1世上已知最薄的材料
石墨烯只有一个碳原子厚,即0.335nm,,十万层石墨烯叠加起来的厚度大概等于一根头发丝的直径,人们用肉眼是看不见它的。石墨烯几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光。
2人类已知最高强度的物质
它比钻石还坚硬,强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍,它们每100纳米距离上可承受的最大压力竟然达到了2.9微牛左右。这意味着,“如果用石墨烯制成包装袋,那么它将能承受大约两吨重的物品”。
3世上电阻率最小的材料
在石墨烯中,电子能够极为高效地迁移,迁移速率为光速的三百分之一,远远高出其在硅、铜等传统半导体和导体中的速率。