锂电池里添加一种神秘的复合导电粉末，有望实现手机“秒充”。

它如此之薄，1克展开面积2630平方米！这种类似科幻名著《三体》中“二向箔”的神奇材料揭开面纱，从实验室走进现实生活。它，就是石墨烯。

目前，石墨烯产业已被纳入国家战略布局。《中国制造2025》首个重点领域技术路线图把它列为前沿新材料之一。中国“十三五”规划建议明确提出将加快突破新材料等领域核心技术。工信部等部委也联合发文，提出要将石墨烯产业打造成先导产业。

这一“横空出世”的新材料到底神奇在哪里？能给我们的生活带来怎样的变化？何时才能迎来属于它的大时代？

石墨烯为何方神圣？

由碳原子组成的二维晶体

石墨烯，实际就是从石墨中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。铅笔芯用的石墨就相当于无数层石墨烯叠在一起。

听起来稀松平常的石墨烯，却有诸多独一无二的特性。通俗来说，目前自然界中，这东西最薄、最结实，导电性极好，在工业领域中几乎无所不能。

石墨烯有多薄？厚度仅为普通纸张的十万分之一。

石墨烯的发现者、2010年诺贝尔物理学奖获得者安德烈·海姆这样描述石墨烯：可以被无限拉伸，弯曲到很大角度不断裂，可以抵抗很高的压力，同时还有着非同寻常的导热性和导电性。

石墨烯电阻率极低，电子能在其中极为高效地移动，这使得石墨烯有非常好的导电性。相关专家介绍，如果将石墨烯与电子元件、电子设备进一步结合使用，可以增强储电设备的储电率，提高储电性能。

虽然只有一个原子的厚度，但石墨烯却是非常强韧的材料。通俗地讲，它强过钻石，“秒杀”钢铁。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。如果用一个平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克，可以承受1公斤的重物。

石墨烯还具有“针插不进、水泼不进”的零渗透特性。如果给船体涂上石墨烯涂层，就好像穿上防腐“铠甲”；如果发生化学品火灾，一张石墨烯薄膜可以把火灭掉。

石墨烯的惊奇之处还远不止此。1克重的石墨烯展开后面积为2630平方米！这么大的比表面积（物理用词：1克固体拥有的总表面积）使其拥有超强的吸附性。

未来可应用于哪些领域？

服务国民经济、百姓生活用途广泛

随着科研发展，目前，石墨烯系列产品开始走入百姓生活。不久前在青岛举办的2015中国国际石墨烯创新大会上，石墨烯理疗、保暖产品、LED用高导热石墨烯复合材料、石墨烯防弹材料等20余种石墨烯产品全新推出。

在石墨烯的诸多应用中，最受普通大众关注和期待的，是它改变手机等电子设备产品功能的可能性。

智能手机刚出现的时候，长时间通话、玩游戏，手机就会发烫。如今这一问题基本解决——因为石墨烯材料极好的导热性得到了应用。常州市某科技公司近年来生产出石墨烯导热材料，迅速被应用在智能手机上，成为小米等手机的大客户。公司销售额在3年内从600万元“爆发式”增至2亿元以上。

智能手机触控屏的性能提升将直观地改善用户操作体验。上个月，我国一家科技公司推出了全球首款石墨烯压力触控传感器，这一技术应用于智能移动终端电子产品上，可实现多级按压感应、轻按、轻击、指甲敲击、壳体振动等多项功能。

值得一提的是，中国科学院重庆绿色智能技术研究院已成功制备出国内首片15英寸单层石墨烯触摸屏，并正在开发系列基于石墨烯的柔性传感器件。今后手机、电脑的显示屏将超薄、超轻，可弯曲。

石墨烯另一个备受期待的贡献就是改进锂电池性能。据介绍，简单讲，在锂电池中加入石墨烯复合导电粉末，充电更快、容量更大、寿命更长。这有望让手机“秒冲”、电动汽车告别几小时充电成为现实。

被科学家预言将“彻底改变21世纪”的石墨烯，还有什么令人期待？

根据此次三部门印发的《意见》，未来石墨烯将在航空航天、武器装备、重大基础设施，以及新能源、新能源汽车、节能环保、电子信息等领域有广泛应用。而石墨烯薄膜、石墨烯功能纤维的穿戴产品的开发，也让这一新材料更好地服务民生。

石墨烯时代还有多远？

从实验室走向产业化的关键时期

值得关注的是，中国本身就有生产石墨烯的独特优势。据统计，我国石墨矿储量占到世界总储量的75%，生产量约占世界总产量70%。目前，我国石墨烯企业已超过百家，并在常州、无锡、青岛、深圳等地形成产业集群。

业界普遍认为，经过自主系统研发，生产技术、工艺装备和产品质量取得重大突破，我国石墨烯材料在储能器件、改性材料、智能穿戴等产品上的应用效果逐步显现，产业化步伐明显加快。我国石墨烯材料正处于从实验室走向产业化的关键时期。

把石墨烯产业打造成先导产业，国家政策指明了石墨烯产业的发展路线。业内人士认为，2015年是我国石墨烯产业发展元年，政策利好不断释放，石墨烯产业的发展将真正迎来春天。

前景美好，“烯”望无限，但不得不承认，我国石墨烯产业发展仍有诸多短板亟待补齐。

据相关专家介绍，要实现石墨烯的“明星”应用，需要生产出低成本、高品质的石墨烯成品。但要制出这种石墨烯我们在技术层面还面临着很多挑战。


一些业内人士指出，欧盟在2013年初对石墨烯作为“未来新兴旗舰技术项目”给予10亿欧元的资助，这是欧盟历史上最大的投资。而我们的投资力度还较弱。而且，我国的石墨烯高端专业研发人才缺乏，研究力量也较为分散，亟须建立一条完整的石墨烯研发、生产、应用的全产业链，优化研究和产业化生产环境，强化分工合作共同对石墨烯的应用市场进行培育与开拓。

此外，虽然石墨烯研究应用发展迅猛，但石墨烯的研究单位和企业在石墨烯的定义、性能、制备方法等行业技术核心问题上尚未形成共识，石墨烯标准尚需进一步规范。