石墨烯的應用是什么？

石墨烯（Graphene）是一個用于描述一種碳原子特殊結構或同素異形體的術語，它們能在二維薄片里自組裝成雙鍵六碳原子環。在原子尺度，石墨烯的結構很像鐵絲網，或鏈節柵欄，并在折疊成圓筒（碳納米管），或形成球體（巴基球或富勒烯）時重復二維結構。石墨烯薄片自然存在的一個最常見地方是鉛筆摩擦紙張時，用碳晶格片擦掉鉛筆點，留下的常見鉛筆痕跡。

石墨烯材料和相關技術應用的研究在21世紀非常重要，以至于曼徹斯特大學的兩名英國研究人員為此贏得了2010年諾貝爾物理學獎。物理學家安德烈?蓋姆和康斯坦丁諾維索洛夫發現了生產石墨烯單原子層的實際方法。石墨烯原子層的應用從計算機極密集形式的數據存儲，到存儲電能的超級電容器，以及能替代難以使用硅的柔性太陽能電池。石墨烯獨特的二維形狀還使它們在核加速器設備的粒子物理研究領域很有用處，它們能有零靜止質量，展示其海森堡不確定性原理的特點。

石墨烯的許多潛在商業應用導致科學界發表的論文數量穩步增加。至2011為止，針對石墨烯應用研究的文章已超過2萬多篇。目前，石墨烯光子學和光電子器件的開發是最有前途的研究領域之一。這是因為該材料能提高發光二極管（LED）面板的效率，如計算機和電視屏幕，到光傳感器等。石墨烯將使這種顯示器變得更柔性和耐用，并能替代鉑和銦等稀缺或有毒材料的使用。

石墨烯的主要特性之一可使之用于自動柜員機（ATM）的柔性觸摸屏，或同時具有透光和有效電導體優點的太陽能電池。在未來，發明一種能大量制造這種單原子層材料的簡單方法是完全可能的。實際上，自從曼徹斯特大學研究人員公布制造方法以來，韓國科學家已找到一種擴大生產這種材料片規模的方法，可用于標準尺寸的計算機和電視顯示屏。