最硬物質

石墨烯

法國皇帝拿破崙曾經說過：“筆比劍更有威力”，然而他絕對不會想到鉛筆中竟然包含著地球上強度最高的物質！美國哥倫比亞大學兩名華裔科學家最近研究發現，鉛筆石墨中一種叫做石墨烯的二維碳原子晶體，竟然比鑽石還堅硬，強度比世界上最好的鋼鐵還要高上100倍。這種物質不僅可以用來開發製造出紙片般薄的超輕型飛機材料、製造出超堅韌的防彈衣，甚至還為“太空電梯”超韌纜線的製造打開了一扇“阿里巴巴”之門，能讓科學家夢寐以求的23000英里長太空電梯在不久的將來成為現實！

2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功從石墨中分離出石墨烯，證實它可以單獨存在，兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。鉛筆中的石墨是由無數只有碳原子厚度的“石墨烯”薄片壓疊形成的，石墨烯是一種從石墨材料中剝離出的單層碳原子面材料，是碳的二維結構。自從2004年石墨烯被發現以來，有關的科學研究就從未間斷過。然而直到最近，美國科學家才首次證實了人們長久以來的懷疑，石墨烯竟是目前世界上已知的強度最高的材料！

這一驚人的科學發現是由美國哥倫比亞大學的兩名華裔科學家李成古和魏小丁（音譯）一起研究得出的，而研究的主要工具之一竟是普通的透明膠帶！李成古說：“為了了解石墨烯的強度，我們首先必須從石墨上剝離出一些石墨烯薄片，於是我們想到了透明膠帶。”科學家先將“思高牌”膠帶粘在一塊石墨上，然後再撕下來，接著科學家又將膠帶粘到了一塊面積只有1平方英寸的矽片上，然後再將膠帶從矽片上撕下來，這時數千小片石墨都粘到了矽片上，而矽片上則有數千個肉眼看不見的小孔。　這時，科學家開始採取高科技手段，將矽片放置在電子顯微鏡下進行觀察，科學家花費數天時間，希望能在矽片小孔上發現合適的單原子厚的石墨烯薄片。一旦科學家發現了一些只有100分之一頭髮絲寬度的石墨烯薄片後，他們就開始使用原子尺寸的金屬和鑽石探針對它們進行穿刺，從而測試它們的強度。讓科學家震驚的是，石墨烯可能比鑽石還強硬，它的強度比世界上最好的鋼鐵還高100倍！
魏小丁（左）和李成古（音譯）

不過科學家可能仍然需要花費數年甚至幾十年時間，才能找到一種將石墨轉變成大片高質量石墨烯“薄膜”的方法，從而可以用它們來為人類製造各種有用的物質。

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