十年前，石墨烯的发现让人们充满对技术革命的期待。科学家们承诺给我们钻石般的天空、太空电梯、超导体等等。但最近，公众和学术界对石墨烯的兴趣下降了，人们很少谈论它，也不愿意谈论它。为什么会这样？
石墨烯发生了什么？
为了回答这个问题，让我们看看石墨烯是什么，为什么它引起了这么多关注，以及它的局限性是什么。
正如您可能在化学课上学到的，碳是极其多功能的元素。它能够与自身和其他元素轻松结合，因此具有许多有趣的形态，被称为同素异形体（例如，钻石和石墨）。石墨烯是一种二维的碳同素异形体，具有简单的结构：原子平面排列，每个六边形元素的角落只有一个碳原子，边缘是相邻原子之间的连接。这种二维结构的一个引人入胜的结果是极高的运动性能，因此石墨烯中的电子以疯狂的速度移动。换句话说，电流在石墨烯中传输得非常快。以硅为例，我们在计算机电路中使用的元素，其运动性能仅为石墨烯的十分之一。
这些以及其他令人惊讶的电学特性使得科学家感到困惑，并几乎让所有人陷入了所谓的“石墨烯热”。
对许多人来说，这似乎是一种科幻，承诺在我们的设备中引发革命。毕竟，石墨烯中的电子比硅中的电子移动得快得多，而我们大部分的电子设备都是基于硅的，所以应该会更好吧！那么这些热闹到哪里去了？
事实证明，有一个大问题——石墨烯没有禁带，也就是说，激发石墨烯中的电子不需要额外的能量。为什么这是个问题？如果没有“开启”电子的能量成本，它们实际上总是开启的，而且无法关闭。相比之下，硅具有禁带，可以允许这些开启和关闭的状态，因此在现代计算中使用的1和0才有可能。
要修改石墨烯以使其具有禁带是很困难的，因此在可见的未来，您不太可能获得可以佩戴在手腕上的移动电话。
但它能做什么呢？
由于石墨烯是二维材料，其表面积巨大，这意味着它具有极高的化学活性。因此，石墨烯是用于水过滤的有希望的膜。它柔软，极其强大，还能吸收足够多的光线，以至于人眼可以看到一个单层的石墨烯。这些以及许多其他化学和光学特性仍然使得石墨烯在研究和技术中具有潜力，即使我们在新闻中很少听到关于它的消息。
正如一个石墨烯专家所说：“要发展真正的产业，我们必须进行自己的基础研究，而不受拨款体系的影响，这会严重偏离商业现实。我们还必须在材料方面确立高标准。这不是假设性的，而是我们必须做的事情。”
石墨烯发生了什么？
为了回答这个问题，让我们看看石墨烯是什么，为什么它引起了这么多关注，以及它的局限性是什么。
正如您可能在化学课上学到的，碳是极其多功能的元素。它能够与自身和其他元素轻松结合，因此具有许多有趣的形态，被称为同素异形体（例如，钻石和石墨）。石墨烯是一种二维的碳同素异形体，具有简单的结构：原子平面排列，每个六边形元素的角落只有一个碳原子，边缘是相邻原子之间的连接。这种二维结构的一个引人入胜的结果是极高的运动性能，因此石墨烯中的电子以疯狂的速度移动。换句话说，电流在石墨烯中传输得非常快。以硅为例，我们在计算机电路中使用的元素，其运动性能仅为石墨烯的十分之一。
这些以及其他令人惊讶的电学特性使得科学家感到困惑，并几乎让所有人陷入了所谓的“石墨烯热”。
对许多人来说，这似乎是一种科幻，承诺在我们的设备中引发革命。毕竟，石墨烯中的电子比硅中的电子移动得快得多，而我们大部分的电子设备都是基于硅的，所以应该会更好吧！那么这些热闹到哪里去了？
事实证明，有一个大问题——石墨烯没有禁带，也就是说，激发石墨烯中的电子不需要额外的能量。为什么这是个问题？如果没有“开启”电子的能量成本，它们实际上总是开启的，而且无法关闭。相比之下，硅具有禁带，可以允许这些开启和关闭的状态，因此在现代计算中使用的1和0才有可能。
要修改石墨烯以使其具有禁带是很困难的，因此在可见的未来，您不太可能获得可以佩戴在手腕上的移动电话。
但它能做什么呢？
由于石墨烯是二维材料，其表面积巨大，这意味着它具有极高的化学活性。因此，石墨烯是用于水过滤的有希望的膜。它柔软，极其强大，还能吸收足够多的光线，以至于人眼可以看到一个单层的石墨烯。这些以及许多其他化学和光学特性仍然使得石墨烯在研究和技术中具有潜力，即使我们在新闻中很少听到关于它的消息。
正如一个石墨烯专家所说：“要发展真正的产业，我们必须进行自己的基础研究，而不受拨款体系的影响，这会严重偏离商业现实。我们还必须在材料方面确立高标准。这不是假设性的，而是我们必须做的事情。”
