石墨烯：高强度、高导热和高导电材料

     目前的晶体管由昂贵的硅制成，在电子设备中应用时会产生热量，科学家们一直在寻找一种可以取代硅的碳基材料，同时拥有电子能带隙。只有一个原子厚的石墨烯因具有强度大、导热和导电效率高等特性，一直被认为是硅的“接班人”，不过没有带隙也是它的“死穴”。而此次研发的新材料是二维的，并且拥有电子能带隙，这使得它适合于制造晶体管的可能性大增，未来在电子激发装置、可变能带半导体和坚硬透明膜方面应用广泛，有望取代硅成为一种基本电学材料。石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；导热系数高达5300 W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15000 cm2/V·s，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约10-6 Ω·cm，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。因其电阻率极低，电子迁移的速度极快，因此被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。
     随着相关研究的快速发展，石墨烯或将成为高速晶体管、高灵敏传感器、激光器、触摸屏以及生物医药器材等多种器件的核心材料，势必将带来未来人类智能生活的巨大革新。石墨烯的应用范围广阔。根据石墨烯超薄，强度超大的特性，石墨烯可被广泛应用于各领域，比如超轻防弹衣，超薄超轻型飞机材料等。根据其优异的导电性，使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力。石墨烯有可能会成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机，碳元素更高的电子迁移率可以使未来的计算机获得更高的速度。另外石墨烯材料还是一种优良的改性剂，在新能源领域如超级电容器、锂离子电池方面，由于其高传导性、高比表面积，可适用于作为电极材料助剂。

    英国利物浦大学的科学家开发出一种与石墨烯相关的新材料，其具有改善电子设备中使用的晶体管的潜力。虽然这种名为“三嗪基石墨相氮化碳”的新材料早在1996年就获得了理论预测，但这是它第一次被研制出来。MIT技术人员最近发布了一种新的转移方法，能够大幅提升石墨烯转移过程的效率。制备石墨烯的一般方法是在高温炉中通入含碳气体，使得石墨烯沉淀在铜或镍等金属上。但要真正使用石墨烯，还需要将它从金属上转移到硅片或高分子薄膜等基底上，这个过程比获得石墨烯还要复杂，而且可能会破坏和污染石墨烯。而MIT的方法是：制造一种金属面夹心板，使石墨烯沉淀在金属的两面，而不像原来只在一面；然后将夹心板附着在一块玻璃上，剥离金属和石墨烯，这样石墨烯就直接留在了玻璃上，这样的玻璃可以用于电视或移动设备屏幕的制造。这一技术在未来可能会在触摸屏、太阳能电池等领域引发一系列影响深远的连锁反应。