出品：科普中國

制作：科學邊角料團隊李嘉欣

監制：中國科學院計算機網絡中心

報道稱，我國專家利用從玉米芯中提取糠醛等物質後剩餘的纖維素為原料制備了生物質石墨烯材料，同時還實現了批量生産，已創超億元産值。近日，由黑龍江大學和濟南聖泉集團股份有限公司聯合完成的“生物質石墨烯材料綠色宏量制備工藝”項目通過專家組鑒定，鑒定結果認為該項目在國際上首創從生物質中提取制備石墨烯材料的技術路徑，方法綠色環保、成本低，生物質石墨烯材料質量高、導電性優異。

據報道，付宏剛教授帶領黑龍江大學功能無機材料化學實驗室的團隊獨辟蹊徑利用玉米芯裡纖維素進行化學重組，從而合成生物質石墨烯材料。該團隊通過“基團配位組裝析碳法”實現了生物質石墨烯材料的宏量制備，同時還在研發利用玉米稭稈制備石墨烯的制備工藝。

石墨烯這“孩子”到底是什麼？被生出來後有什麼用呢？它長得美不美，帥不帥啊？有沒有什麼特異功能呢？

“神奇材料”石墨烯“特異功能”多

小科普：

石墨烯（Graphene）是從石墨中剝離出來、由碳原子組成的隻有一層原子厚度的二維晶體。2004年，英國曼徹斯特大學的兩位科學家首次在實驗室中得到石墨烯，由于其電、熱、力學性能十分優異，被廣泛應用于各個領域，它的用途包括實現超效能高速計算、制造可彎曲超薄裝置、10倍延長電池壽命等。

石墨烯被譽為神奇材料，既是最薄的材料，也是最強韌的材料，斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。近乎透明的石墨烯薄膜由碳石墨分子構成，僅有一個原子厚，被形容為“碳原子組成的鐵絲網”。如果用一塊面積為1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克可以承受一隻一千克的貓。石墨烯的強度甚至可以用來造出太空電梯！

目前，石墨烯最有潛力的應用方向是成為矽的替代品，制造超微型晶體管，用來生産未來的超級計算機。用石墨烯取代矽，計算機處理器的運行速度将會提升數百倍。

同時，它既非常透明，又非常緻密，即使是最小的氣體原子(氦原子)也無法穿透。這些特征使得它非常适合作為透明電子産品的原料，如透明的觸摸顯示屏、發光闆和太陽能電池闆。

作為目前發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料，石墨烯被稱為“黑金”，是“新材料之王”，極有可能掀起一場席卷全球的颠覆性新技術新産業革命。

形态萬千的“她”美到讓你目不轉睛

圖為化學氣相法生長的石墨烯，團簇生長的石墨烯片層相互卷曲纏繞，形似鮮豔的玫瑰花。（來源：陳宗平）

石墨烯身上除了可以發現形似玫瑰花的形狀，還可以被構建出更多形态各異的圖案！

材料學家發現一種新技術，可将傳統剪紙藝術（通過剪切和折疊紙張來構建複雜的結構）應用于石墨烯制作技術。實驗表明，使石墨烯表面産生褶皺可有效增強其抗彎曲強度，這一發現将用于研發新型傳感器、可伸縮電極或制造納米機器人的專用工具。

科學家們已經掌握使用石墨烯制造圖示物體的技術

剪紙藝術（Kirigami）是最古老的民間藝術之一，其形式漂亮，結構複雜，給人以視覺藝術享受。很多人小時候都接觸過剪紙藝術，比如制作紙狀的雪花。石墨烯和紙一樣，都可以折疊并産生褶皺，但不能過度拉伸。

白光顯微鏡下的"剪紙"石墨烯圖像

研究人員使用黃金墊作為手柄，首先使用紅外激光器對石墨烯薄膜上的黃金墊施加壓力，将石墨烯弄皺，然後對産生的位移進行測量，測量結果可以被用來計算石墨烯層的彈力性能。經過分析，研究人員發現起皺石墨烯的力學性能得到提升，正如揉皺的紙比光滑的紙韌性更強，事實上正是這樣的機械相似性，使研究人員能夠把紙模型的方法應用于石墨烯制備。研究人員表示，以光刻技術作“剪刀”可以制作出一系列彈簧狀、鉸鍊狀的可伸縮石墨烯晶體管。

原來，石墨烯是如此的神奇，不僅有如此多“高大上”的用途，而且還可以被“雕琢”出如此多樣且美麗的形态！簡直是明明可以靠顔值吃飯，卻還有一身才華！讓我們這種沒有顔值又沒有才華的人怎麼活呢！

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