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石墨烯是一种二维材料，从结构上来说，它是由碳原子以六元环组构而成的二维平面。它是碳的一种新型二维纳米结构形式，衍生于石墨。在显微镜下观察石墨截面可以发现，石墨片层是由石墨烯紧密堆叠构成的。因此，石墨烯可以被看作是一种石墨薄层，1毫米的石墨片层有大约300万层石墨烯。如果把石墨比作一本书，石墨烯就是其中的一页，只不过这一页的厚度仅有0.335纳米，是普通纸张的三十万分之一。石墨烯还是目前可见的透明度最高的材料。玻璃通常作为透明材料使用。最透明的玻璃透光率为87%，而石墨烯薄膜透光率达到97.7%新2会员手机版足球网址，肉眼看去几乎是透明的。

这种成见统治了材料科学和凝聚态物理学领域100多年，直至21世纪初被海姆和康斯坦丁戏剧性的发现所打破。据北京创新爱尚家科技股份有限公司穿戴项目负责人王玉倩介绍，两位英国科学家使用胶带将石墨烯从石墨中剥离出来，然后用显微镜观察到了这种单层的碳原子结构，证实了石墨烯的存在。他们用胶带剥离法成功分离出石墨烯的做法，是石墨烯研究的重要突破。

目前新2会员手机版足球网址，石墨烯的制备主要包括“自上而下”法和“自下而上”法两种工艺。所谓的“自上而下”法，指的是以石墨为起点，从石墨中层层剥离，得到二维的微观石墨烯，是一个“由多到一”的过程；而“自下而上”法是指从含碳化合物开始，利用高能量破坏掉化合物的化学键新2会员手机版足球网址，使其中一个个的碳原子从中脱离出来后规则地聚集，生长成为石墨烯，是一个“由零到一”的过程。前者主要包括液相剥离法、氧化还原法、机械剥离法，后者则主要包括化学气相沉积法、碳化硅晶体外延生长法。

中国科学院院士、北京大学教授刘忠范介绍，石墨烯材料有3种不同的形态：粉体、薄膜、纤维。材料形态不同，用途也不一样。2010年至今，石墨烯材料的应用都是以粉体材料为主，用作电热产品、导电添加剂、防腐涂料等。未来10年值得期待的是一维石墨烯纤维材料，它有望用作散热膜、功能纤维、结构增强纤维，甚至超级导线等。

同时，石墨烯材料产业还面临着一系列技术挑战。王玉倩举例道，目前石墨烯大规模生产成本仍然较高，需要寻找更加经济高效的方法；石墨烯的制备需要更好地控制其结构和性能，以满足不同应用的需求；石墨烯的生产和处理过程中可能会产生环境污染和废弃物处理问题，需要研究环保的生产方法。尽管石墨烯具有许多优异的特性，但如何在实际应用中利用好这些特性还需要更多的研究和探索。

2015年，工业和信息化部、国家发展改革委、科技部等三部委联合发布的《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》，成为我国石墨烯领域首个国家层面的纲领性文件。近年来，一系列石墨烯材料产业的相关扶持政策陆续出炉。今年8月，工业和信息化部、国务院国资委印发《前沿材料产业化重点发展指导目录(第一批)》，石墨烯名列其中。

同时值得注意的是，欧美石墨烯材料市场的下游应用多为光电器件、传感器等高精密仪器。这些仪器对石墨烯材料的要求高，因此常采用“自下而上”法制备石墨烯材料。而我国市场上的石墨烯材料大部分采用“自上而下”法，通过氧化还原反应制备，虽然成本低、产量大，但由于质量尚有待提高，因此难以在集成电路等高精密度产品中应用。

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