在科技界，每一个新产品或服务刚问世的时候，都让人觉得似乎是一种可能改变世界的创新。但是，石墨烯（一种碳原子构成的单层片状结构的新材料）或许真的能够改变世界。
加州大学河滨分校（University of California at Riverside）物理学教授珍妮•刘告诉《财富》杂志（Fortune）：“石墨烯是一种神奇的材料，它的导热性比铜好10倍，导电性比硅好100倍。而且，它像塑料一样透明，质量也非常轻、非常结实，同时又具有良好的弹性和韧性。过去十年里，这种材料让整个科技界为之神魂颠倒，而且它已经成了最有希望取代硅的半导体材料。”
珍妮•刘介绍称，石墨烯现在已经开始在一些领域投入应用。比如她指出：“石墨烯同时具有导电和透明两个特性，由于在自然界中这两种特性很难同时出现在同一种材料上，因此它具有巨大的应用前景，比如用作监视器、显示屏、太阳能电池和触摸屏的透明电极等。三星（Samsung）这些在这个领域进行了大量投入的企业已经注册了一批专利，还生产了原型产品，并且有望在几年内就能将有关产品投入市场。”
珍妮•刘还指出，可穿戴电子产品、航空部件、宽频光电探测器、防幅射服、传感器和能量存储等也都是石墨烯众多热门研究领域中的一部分。
在许多研究人员和投资者看来，石墨烯的终极应用是用来生产晶体管，也就是构成当代电子设备的基本部件。但是要达到这种程度的应用可能还需要一些时间。
石墨之子
石墨烯最初是2004年在实验室里研制出来的，它本质上是一层碳原子构成的单层片状结构的材料。由于它的厚度极其的薄，我们甚至可以把它当成是一种二维材料。
曼彻斯特大学（the University of Manchester）纳米材料学讲师亚拉文•维加亚拉哈万指出：“一般我们把低于10层的石墨烯称作石墨烯，超出这个厚度的就是石墨了。”
“石墨烯”这个词本身是也是个涵盖性的术语。Graphene Frontiers公司CEO迈克尔•帕特森指出：“简单地说，石墨烯可以分成两大类。”一类叫做“纳米片石墨烯”，也就是用石墨制成的粉末状或屑状物。这种材料问世已经有一段时间了，而且“也并不是什么超级新潮的东西。”帕特森介绍说：“要想让它变得具有导电性，就得把它们与高分子聚合物或油墨、橡胶等物质混合。”屑状的石墨烯已经逐渐成为一种商品了。
石墨烯的另一种类型，也就是呈薄膜状的石墨烯，才是这种材料最大的前景所在。帕特森表示，石墨烯薄膜“在电子工业有着惊人的应用前景。”同时他表示，从近期来看，石墨烯可能将主要应用于对数量要求“不太大”、同时对质量和导热性要求不是特别高的领域，比如用于基本的触摸屏等应用领域。最早应用石墨烯的此类产品可能在接下来的6到12个月内就会面世。
如果我们把眼光放得再远一些，石墨烯可以用作海水淡化的微孔滤膜。洛克希德马丁公司（Lockheed-Martin）已经有了一款名叫Perforene的专利产品。“它是真的，而且它也很有效，但是它在经济上仍然不是很实惠，除非等到石墨烯达到工业量产级别，也就是等到每平方英寸石墨烯的价格以分计算”，而不是现在这样动辄每平方英寸几美元甚至几十美元，帕特森解释说。“那就是我们现在努力的方向。”
价格高，产量低
但是要想把石墨烯用在号称“科技界的圣杯”的半导体领域，可能还需要整整十年的努力。
Fenwick&West公司知识产权法律集团专利合伙人保罗•史密斯对《财富》表示：“石墨烯面临的很多挑战与大多数新材料没什么区别。首先要解决的问题是怎样合成超过实验室级别的石墨烯，其次是保持这种材料的期望特性，第三是把它整合到一款具体的产品或者技术中。”
合成薄膜石墨烯所需要的成本和时间要显著高于生产屑状石墨烯。后者通常是通过一个“又快又脏”的程序，把块状石墨分解成几百万个小片，而大片的石墨烯薄膜则是小心地“种”在铜、锗或金刚砂材质的基板上。
薄膜状石墨烯的产量也非常有限。默腾斯说：“现在有几千家小公司都可以生产石墨烯，但是价格非常昂贵，而且产量很低。”他还指出，一片直径1英寸的石墨烯圆片的价格就高达100美元左右。
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