石墨烯为什么销声匿迹了？石墨烯到底是骗局还是黑科技？

在科技的浪潮中，曾经备受期待的石墨烯现在似乎销声匿迹。那么，究竟发生了什么？

 

石墨烯这一材料早在上个世纪40年代便被发现，但因为当时的纯度问题以及科学界对其研究的疏忽，它并没有引起广泛的关注。

 

直到2004年，英国曼彻斯特大学的两位教授通过令人惊叹的方法制备了单原子层的石墨烯，才使这一材料真正备受瞩目。他们用胶带粘黏石墨，层层叠加，最终得到了单原子层的石墨烯。这一发现让他们赢得了2010年的诺贝尔物理学奖。

 

石墨烯的特性也着实令人惊叹。它几乎是完全透明的，却能比钢坚固200倍。此外，由于其零能隙的特性，石墨烯拥有卓越的导电性，是银的1.6倍。它还具有极强的稳定性，因为碳原子之间的连接具有高度柔韧性，使其能够抵抗外力的挤压，而不会重新排列。这也导致石墨烯拥有卓越的导热性。

 

石墨烯似乎是一种梦幻般的材料，当它于2004年问世时，科学界普遍认为它将成为颠覆世界的新材料，将在电子产品、电池和航天领域发挥关键作用。

 

然而，现在已经过去了近20年，我们却没有看到预期的石墨烯材料时代的到来。这引发了人们的疑问：既然石墨烯如此出色，为何无法商业化？

 

问题的关键在于石墨烯的本质。石墨烯是单层石墨，而石墨本身是一种廉价且普遍存在的材料，甚至可以在铅笔芯中找到。但是，石墨烯与传统石墨不同，它是一个二维结构，厚度仅为一个原子。碳原子呈蜂窝状排列，形成了二维六方晶格，使得每个碳原子与周围三个碳原子形成极其稳定的共价键。这种共价键的强度赋予了石墨烯材料卓越的强度。

 

然而，正是这种结构也带来了问题。石墨烯的生产成本相对较高，制备石墨烯的方法往往需要大量能量，且使用有毒的原材料，这不仅令成本居高不下，还对环境构成威胁。虽然生产方式多种多样，但都需要大量能源投入，成本过高，不适于商业化。

 

至于石墨烯电池，虽然曾被吹捧为革命性的能源解决方案，但其性能提升并没有达到人们的期望。石墨烯电池的加入虽然能提高电池性能，如充电速度和散热，但由于石墨烯的高比表面积要求，它需要更大的体积才能发挥其优势。这与电池工业体系中通常追求小体积的要求不符。此外，石墨烯电池的性能提升并没有达到人们的预期，而更低成本的材料也正在崭露头角。

 

不过，石墨烯在海水淡化领域取得了重要进展。中国和美国的科学家们研发了基于石墨烯的海水淡化膜，该膜能够去除海水中的盐分。这一创新有望在水资源紧缺的地区发挥关键作用。

 

尽管石墨烯在商业化方面面临诸多挑战，但随着制备工艺的不断完善和改进，低成本的石墨烯材料可能会迎来时代。在那个时候，石墨烯的轻薄、坚固、导电和导热性将在各个领域发挥关键作用，从服饰到电子产品，从航空航天到海水淡化，石墨烯注定将成为颠覆生活的全新材料。

 

尽管石墨烯的商业应用发展迟缓，但它的未来依然充满了潜力，只待时机成熟，便可绽放出夺目的光芒。

 

来源：科技畅想