自問世起，石墨烯就被當作21世紀的“神奇材料”，在科學界掀起巨大的波瀾。其非比尋常的導電導熱性能、超出鋼鐵數(shù)十倍的強度和極好的透光性等等屬性引無數(shù)科學家“競折腰”，有人認為石墨烯將是昂貴的硅的“終結者”并對此歡呼不已。盡管如此，仍然有科學家在種種紛亂的喧囂中保持冷靜態(tài)度。據(jù)英國廣播公司（BBC）近日報道，IBM公司的科學家就認為，石墨烯不太可能替代硅，因為它沒有能帶隙，沒有晶體管所需的開和關狀態(tài)。他們認為，目前最需要的是實事求是地進行研究。
用途廣泛“可與塑料相媲美”
盡管研究石墨烯的先驅(qū)直到去年才摘得諾貝爾獎的桂冠，但在此之前，石墨烯已被業(yè)內(nèi)人士吹捧為“下一個偉大的事物”。很多人認為，它將是硅的“終結者”，并將改變計算機和其他設備的命運。
科學家們認為，它是迄今為止最薄（300萬片石墨烯疊加在一起才不過1毫米厚）、最堅固的材料，也是人們所知的導電、導熱性能最強的材料，其擁有超凡的堅硬度、柔韌度、透明度和導電性，可以廣泛應用于觸摸屏、太陽能電池、復合材料（如現(xiàn)在廣泛使用的碳纖維）等各種物品的制造中。
早在1947年，就有科學家從理論上提出石墨烯可能存在，但大部分科學家們都認為石墨烯不可能在現(xiàn)實自然界中獲得。
石墨烯首次在實驗室中“現(xiàn)身”是在2004年。當時，英國兩位科學家安德烈·杰姆和克斯特亞·諾沃塞洛夫發(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，然后將薄片的兩面黏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成的薄片，這就是石墨烯。
這兩位科學家也因此獲得了2010年的諾貝爾獎。此后，制備石墨烯的新方法層出不窮，關于石墨烯的“神奇”性質(zhì)不斷見諸報端。安德烈·杰姆表示：“石墨烯并不僅僅只有一種用途，它甚至并不只是一種材料，它的種類繁多，其用途之廣泛可與塑料相媲美�！�
有鑒于此，越來越多的科學家為石墨烯“競折腰”。目前，大約有200家企業(yè)和新興公司正在著力研究石墨烯。2010年，關于石墨烯的論文多達3000多篇。對整個產(chǎn)業(yè)和廣大消費者來說，這些都不啻為福音，因為如果這些研究獲得成功，未來，人們將可以得到更多運行速度越來越快、制造成本越來越低、“身材”越來越纖細嬌小、柔韌程度越來越好的電子設備和其他設備。
萊斯大學的科學家詹姆斯·圖爾表示：“從理論上來講，未來人們能夠卷起iPhone手機，將其像鉛筆一樣別在腦后�！�
如果石墨烯能像現(xiàn)在的塑料一樣“飛入尋常百姓家”，那么從包裝紙到衣服在內(nèi)的任何物品將都可以被數(shù)字化。未來，人們會發(fā)現(xiàn)，信用卡的數(shù)據(jù)處理能力將與目前的智能手機一樣高。
瑞典查爾姆斯理工大學的教授賈瑞·卡拉瑞特表示：“石墨烯將廣泛出現(xiàn)在透明電子元件、柔性電子設備以及運行速度更快的電子設備上。”除了在數(shù)字領域大展拳腳之外，也可以將單層石墨烯固體粉末添加到輪胎上，使其更加堅硬。
無限的發(fā)展速度
韓國三星公司是石墨烯領域的最大投資者，該公司和韓國成均館大學攜手進行石墨烯技術的研發(fā)工作。2010年7月份，據(jù)美國麻省理工學院《技術評論》雜志報道，三星科學家首次制造出了由多層石墨烯和玻璃纖維聚酯片基底組成的25英寸的柔性透明觸摸屏。
杰姆表示：“三星公司認為，未來五年內(nèi)，將會有數(shù)十款用石墨烯制成的產(chǎn)品出現(xiàn)在商業(yè)市場上�！�
諾貝爾授獎委員會表示，一塊一平方米的石墨烯吊床可以支撐4公斤重的貓，該吊床的重量僅為0.77毫克，不足貓的腮須重，人肉眼根本看不到。
IBM和諾基亞等公司也不甘落后，全力前進。2010年，IBM公司宣布，其制造出了截止頻率為150G赫茲的晶體管，其運行速度大大超過現(xiàn)在速度最快晶體管設備（40G赫茲）。由于截止頻率較高，新晶體管能被整合入手機、網(wǎng)絡、雷達等通訊應用中。更重要的是，利用現(xiàn)有硅組件制作技術即可生產(chǎn)該款晶體管，也就是說，其商業(yè)化產(chǎn)品的問世指日可待。
來自美國IBM研究總部的研究員林育民（音譯）表示：“說到晶體管的速度，我們現(xiàn)在還不知道其最終極限是多少？盡管我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些亟待解決的問題，但我們并不認為這是石墨烯自身的屬性所造成。”在歐洲，一支研究石墨烯的團隊獲得了歐盟為期10年高達10億歐元的資助。
或許無法取代硅
盡管科學家們?nèi)〉玫倪M步層出不窮，投資和關注與日俱增，但很多研究人員仍然對石墨烯的發(fā)展持謹慎態(tài)度。他們認為，石墨烯并非“無所不能”，它可能無法承載人們對其寄予的諸多厚望。
很多研究現(xiàn)在止步于實驗室中，沒有投入商業(yè)化的生產(chǎn)；而且，很少有活生生的例子能證明石墨烯可以取代其他材料。
IBM納米級科學研究部經(jīng)理費登·艾文里斯表示：“我認為，石墨烯很難替代硅。石墨烯沒有能帶隙，這意味著石墨烯并不擁有晶體管所具有的開或關功能，它無法停止導電或?qū)�，這就使其無法循環(huán)使用。石墨烯和硅應該術業(yè)有專攻，應用于不同的領域�！�
另外也有很多知名學者認為，石墨烯取代硅的道路還很漫長。安德烈·杰姆說：“這是一個夢想，這幅美好的愿景好似海市蜃樓，我們甚至無法判斷這種愿景是否正確�！�
科學家們現(xiàn)在面對的問題是，他們只是在很小的規(guī)模上證明了這些“神奇”的屬性。林育民說：“人們提出的石墨烯的神奇能力甚至可能無法應用在微觀樣本上，我們還是要對科學家們提出的各種假設和設想認真分析。我們現(xiàn)在認識到了石墨烯的一些限制，并且正在努力做一些事情對其進行完善。”
林育民最后強調(diào)說：“我們并沒有將取代硅作為最終目標，我們正在為石墨烯尋找最適合其發(fā)揮潛能的應用領域�！�
IBM公司的艾文里斯表示：“如果石墨烯能夠取代硅，我們將是最高興的人。但是，最重要的是，研究人員要保持清醒客觀，不要夸大其詞�！�
用途廣泛“可與塑料相媲美”
盡管研究石墨烯的先驅(qū)直到去年才摘得諾貝爾獎的桂冠，但在此之前，石墨烯已被業(yè)內(nèi)人士吹捧為“下一個偉大的事物”。很多人認為，它將是硅的“終結者”，并將改變計算機和其他設備的命運。
科學家們認為，它是迄今為止最薄（300萬片石墨烯疊加在一起才不過1毫米厚）、最堅固的材料，也是人們所知的導電、導熱性能最強的材料，其擁有超凡的堅硬度、柔韌度、透明度和導電性，可以廣泛應用于觸摸屏、太陽能電池、復合材料（如現(xiàn)在廣泛使用的碳纖維）等各種物品的制造中。
早在1947年，就有科學家從理論上提出石墨烯可能存在，但大部分科學家們都認為石墨烯不可能在現(xiàn)實自然界中獲得。
石墨烯首次在實驗室中“現(xiàn)身”是在2004年。當時，英國兩位科學家安德烈·杰姆和克斯特亞·諾沃塞洛夫發(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，然后將薄片的兩面黏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成的薄片，這就是石墨烯。
這兩位科學家也因此獲得了2010年的諾貝爾獎。此后，制備石墨烯的新方法層出不窮，關于石墨烯的“神奇”性質(zhì)不斷見諸報端。安德烈·杰姆表示：“石墨烯并不僅僅只有一種用途，它甚至并不只是一種材料，它的種類繁多，其用途之廣泛可與塑料相媲美�！�
有鑒于此，越來越多的科學家為石墨烯“競折腰”。目前，大約有200家企業(yè)和新興公司正在著力研究石墨烯。2010年，關于石墨烯的論文多達3000多篇。對整個產(chǎn)業(yè)和廣大消費者來說，這些都不啻為福音，因為如果這些研究獲得成功，未來，人們將可以得到更多運行速度越來越快、制造成本越來越低、“身材”越來越纖細嬌小、柔韌程度越來越好的電子設備和其他設備。
萊斯大學的科學家詹姆斯·圖爾表示：“從理論上來講，未來人們能夠卷起iPhone手機，將其像鉛筆一樣別在腦后�！�
如果石墨烯能像現(xiàn)在的塑料一樣“飛入尋常百姓家”，那么從包裝紙到衣服在內(nèi)的任何物品將都可以被數(shù)字化。未來，人們會發(fā)現(xiàn)，信用卡的數(shù)據(jù)處理能力將與目前的智能手機一樣高。
瑞典查爾姆斯理工大學的教授賈瑞·卡拉瑞特表示：“石墨烯將廣泛出現(xiàn)在透明電子元件、柔性電子設備以及運行速度更快的電子設備上。”除了在數(shù)字領域大展拳腳之外，也可以將單層石墨烯固體粉末添加到輪胎上，使其更加堅硬。
無限的發(fā)展速度
韓國三星公司是石墨烯領域的最大投資者，該公司和韓國成均館大學攜手進行石墨烯技術的研發(fā)工作。2010年7月份，據(jù)美國麻省理工學院《技術評論》雜志報道，三星科學家首次制造出了由多層石墨烯和玻璃纖維聚酯片基底組成的25英寸的柔性透明觸摸屏。
杰姆表示：“三星公司認為，未來五年內(nèi)，將會有數(shù)十款用石墨烯制成的產(chǎn)品出現(xiàn)在商業(yè)市場上�！�
諾貝爾授獎委員會表示，一塊一平方米的石墨烯吊床可以支撐4公斤重的貓，該吊床的重量僅為0.77毫克，不足貓的腮須重，人肉眼根本看不到。
IBM和諾基亞等公司也不甘落后，全力前進。2010年，IBM公司宣布，其制造出了截止頻率為150G赫茲的晶體管，其運行速度大大超過現(xiàn)在速度最快晶體管設備（40G赫茲）。由于截止頻率較高，新晶體管能被整合入手機、網(wǎng)絡、雷達等通訊應用中。更重要的是，利用現(xiàn)有硅組件制作技術即可生產(chǎn)該款晶體管，也就是說，其商業(yè)化產(chǎn)品的問世指日可待。
來自美國IBM研究總部的研究員林育民（音譯）表示：“說到晶體管的速度，我們現(xiàn)在還不知道其最終極限是多少？盡管我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些亟待解決的問題，但我們并不認為這是石墨烯自身的屬性所造成。”在歐洲，一支研究石墨烯的團隊獲得了歐盟為期10年高達10億歐元的資助。
或許無法取代硅
盡管科學家們?nèi)〉玫倪M步層出不窮，投資和關注與日俱增，但很多研究人員仍然對石墨烯的發(fā)展持謹慎態(tài)度。他們認為，石墨烯并非“無所不能”，它可能無法承載人們對其寄予的諸多厚望。
很多研究現(xiàn)在止步于實驗室中，沒有投入商業(yè)化的生產(chǎn)；而且，很少有活生生的例子能證明石墨烯可以取代其他材料。
IBM納米級科學研究部經(jīng)理費登·艾文里斯表示：“我認為，石墨烯很難替代硅。石墨烯沒有能帶隙，這意味著石墨烯并不擁有晶體管所具有的開或關功能，它無法停止導電或?qū)�，這就使其無法循環(huán)使用。石墨烯和硅應該術業(yè)有專攻，應用于不同的領域�！�
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科學家們現(xiàn)在面對的問題是，他們只是在很小的規(guī)模上證明了這些“神奇”的屬性。林育民說：“人們提出的石墨烯的神奇能力甚至可能無法應用在微觀樣本上，我們還是要對科學家們提出的各種假設和設想認真分析。我們現(xiàn)在認識到了石墨烯的一些限制，并且正在努力做一些事情對其進行完善。”
林育民最后強調(diào)說：“我們并沒有將取代硅作為最終目標，我們正在為石墨烯尋找最適合其發(fā)揮潛能的應用領域�！�
IBM公司的艾文里斯表示：“如果石墨烯能夠取代硅，我們將是最高興的人。但是，最重要的是，研究人員要保持清醒客觀，不要夸大其詞�！�
