????陳非凡興奮的原因是因?yàn)樗氲搅饲笆烙嘘P(guān)于手機(jī)電池的一個(gè)前沿研究方向，就是在石墨烯電池。

????石墨烯電池，利用鋰電池在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性，開發(fā)出的一種新能源電池。

????重點(diǎn)的不是這個(gè)電池，而是石墨烯，這是一種神奇結(jié)構(gòu)的材料，而它的發(fā)現(xiàn)說起來你可能會覺得好笑，用膠布粘石墨片粘出來的。

????對，你沒看錯(cuò)，就是用一種特殊點(diǎn)的膠布一層層的粘出來的。一項(xiàng)獲得諾貝爾物理獎(jiǎng)的發(fā)明是用膠布粘出來的，不得不說神器！這也就是為什么陳非凡對這項(xiàng)發(fā)明記憶尤其深刻的原因。

????前世，陳非凡在了解到石墨烯的發(fā)明過程是，都笑了！每一個(gè)理工男都會笑的，因?yàn)檫@實(shí)在是讓人不知道該說什么好。

????石墨烯（graphene）是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個(gè)碳原子厚度的二維材料。它一直被認(rèn)為是假設(shè)性的結(jié)構(gòu)，無法單獨(dú)穩(wěn)定存在。

????直到2004年，英國曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家安德烈-杰姆和克斯特亞-諾沃消洛夫發(fā)現(xiàn)他們能用一種非常簡單的方法得到越來越薄的石墨薄片。他們從石墨中剝離出石墨片，然后將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上，撕開膠帶，就能把石墨片一分為二。不斷地這樣操作，于是薄片越來越薄，最后，他們得到了僅由一層碳原子構(gòu)成的薄片，這就是石墨烯。

????這以后，制備石墨烯的新方法層出不窮，經(jīng)過5年的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)，將石墨烯帶入工業(yè)化生產(chǎn)的領(lǐng)域已為時(shí)不遠(yuǎn)了。因此，安德烈-杰姆和克斯特亞-諾沃消洛夫憑此創(chuàng)舉在2010年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

????石墨烯是目前世上最薄卻也是最堅(jiān)硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2。3%的光；導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300w/(m*k)，高于碳納米管和金剛石，常溫下其電子遷移率超過15000cm2/(v*s)，又比納米碳管或硅晶體高，而電阻率只約10的負(fù)六次方歐每厘米，比銅或銀更低，為目前世上電阻率最小的材料。因?yàn)樗碾娮杪蕵O低，電子跑的速度極快，因此被期待可用來發(fā)展出更薄、導(dǎo)電速度更快的新一代電子元件或晶體管。由于石墨烯實(shí)質(zhì)上是一種透明、良好的導(dǎo)體，也適合用來制造透明觸控屏幕、光板、甚至是太陽能電池。

????石墨烯另一個(gè)特性，是能夠在常溫下觀察到量子霍爾效應(yīng)。一些理論學(xué)家指出分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)中的某些平臺可以構(gòu)成非阿貝爾態(tài)（non-abelian-states），這可以成為搭建拓?fù)淞孔佑?jì)算機(jī)的基礎(chǔ)。石墨烯中的量子霍爾效應(yīng)與一般的量子霍爾行為大不相同，為量子反?；魻栃?yīng)(unusual-quantum-hall-effect)。這為石墨烯被用于發(fā)展新一代低能耗晶體管和電子學(xué)器件，甚至量級計(jì)算機(jī)奠定了理論的可能。

????前世，從石墨烯誕生一直到2008年，由機(jī)械剝離法制備得到的制備得到的石墨烯乃世界最貴的材料之一，人發(fā)截面尺寸的微小樣品需要花費(fèi)1000美元。漸漸地，隨著制備程序的規(guī)?；?，成本降低很多?，F(xiàn)在，相當(dāng)公司都能夠以公噸為計(jì)量單位來買賣石墨烯。換另一方面，生長于碳化硅表面上的石墨烯晶膜的價(jià)錢主要決定于基板成本，在2009年大約為$100/cm2。使用化學(xué)氣相沉積法，將碳原子沉積于鎳金屬基板，形成石墨烯，浸蝕去鎳金屬后，轉(zhuǎn)換沉積至其它種基板。這樣，可以更便宜地制備出尺寸達(dá)30英寸寬的石墨烯薄膜。

????制備石墨烯的方法發(fā)展到2014年林林總總，不一而足。

????最普通的是微機(jī)械分離法--撕膠帶法/輕微摩擦法，直接將石墨烯薄片從較大的晶體上剪裁下來。2004年，海姆也就是石墨烯發(fā)明人等用這種方法制備出了單層石墨烯，并可以在外界環(huán)境下穩(wěn)定存在。典型制備方法是用另外一種材料膨化或者引入缺陷的熱解石墨進(jìn)行摩擦，體相石墨的表面會產(chǎn)生絮片狀的晶體，在這些絮片狀的晶體中含有單層的石墨烯。但缺點(diǎn)是此法利用摩擦石墨表面獲得的薄片來篩選出單層的石墨烯薄片，其尺寸不易控制，無法可靠地制造長度足供應(yīng)用的石墨薄片樣本。

????金屬表面生長法：取向附生法是利用生長基質(zhì)原子結(jié)構(gòu)“種”出石墨烯，首先讓碳原子在1150℃下滲入釕，然后冷卻，冷卻到850℃后，之前吸收的大量碳原子就會浮到釕表面，鏡片形狀的單層的碳原子“孤島”布滿了整個(gè)基質(zhì)表面，最終它們可長成完整的一層石墨烯。第一層覆蓋80％后，第二層開始生長。底層的石墨烯會與釕產(chǎn)生強(qiáng)烈的相互作用，而第二層后就幾乎與釕完全分離，只剩下弱電耦合，得到的單層石墨烯薄片表現(xiàn)令人滿意。但采用這種方法生產(chǎn)的石墨烯薄片往往厚度不均勻，且石墨烯和基質(zhì)之間的黏合會影響碳層的特性。另外科員人員彼得-瑟特等使用的基質(zhì)是稀有金屬釕。