有三种东西特别难以穿透：钢铁、钻石以及人的本性。——本杰明·富兰克林
前言
在漫长的历史长河中，古时的人们建造了众多的宏伟建筑、创造了大量的新奇发明，也进行了无数场残酷的战争。人类就在这一次次的探索与尝试中一点点地迈步向前，将各自的文化一点一点地延续下去。
而这一切的背后都离不开一样名为“资源”的事物——大兴土木、修建奇观需要资源、发明创造也同样建立在资源的发现或是发现资源的前提上；国泰民安需要资源、带兵打仗也需要资源......可以说人类的历史，就是发现与抢夺资源的历史。
人类对于地球资源的索取已经超载而这些资源当中又可以根据用途简单分成生活必需资源与战略资源，一小撮人出于对财富与权力的追求对生活必需品进行垄断，这往往也是不同文化的历史中的常见桥段，我国古代著名的“盐商”就是一个典型的例子。而战略资源更是极大地推进了人类文明的发展。
这些资源的范畴就相对广泛了很多，例如中世纪为了稳固教会统治，平民百姓是无权读书的，此时教会垄断的书籍便成了一种特殊的战略资源；还有更加常见的土地，也是最直接的战略资源。
中世纪教会书籍就是一种资源但我们口头上常说的战略资源还要属那些促进或改变了历史进程的物质或能源，例如我们所说的煤炭时代与石油时代等。
现如今，和平与发展早已成为世界的主题，但在科学技术日新月异的发展下，又一种新型资源的发现，也隐隐引发了各个国家将其抢占的欲望，这就是我们今天要介绍的奇妙物质——石墨烯（Graphene）。
石墨烯结构动图神奇的石墨烯
石墨烯到底是啥
要介绍石墨烯，我们就要先来聊一聊它的来源，也就是被称为“黑铅”的石墨（Graphite）。
很多人非常好奇石墨的外表，其实石墨的外表就像一个黑色的铅块，也正因如此有着“黑铅”的雅号，而且石墨摸上去的触感极为油腻，比看上去要软得多，也是最软的矿物之一。
但别看它这样又黑又软，无论如何它也能算是钻石的亲戚，因为他们都属于碳的同素异形体，说白了两者的本质都是碳。
石墨可能就有朋友问了，那这石墨和石墨烯有什么关系呢？
这就要提到石墨的结构了，石墨是由一层一层的碳原子组成的，每一层的碳原子的晶体结构都呈蜂窝状，每层间距仅大约0.nm，一根头发的直径都是其20万倍，不是一般的薄，而这一层层由碳原子所构成的晶状膜便是石墨烯了。
所以说石墨和石墨烯的关系可以简单地理解成整个的菠萝与切成一片一片的菠萝、或者是一整个火腿和切成一片一片的火腿之间的关系。只不过石墨烯相比这些食物来说要薄得多。
石墨和石墨烯的关系而不仅仅是石墨，木炭、碳纳米管和富勒烯这些碳同素异形体的基本单元同样是石墨烯，他们都由石墨烯构成。
发现的历史
石墨烯曾经被学者认为是一种假设性的结构，并不能单独存在。后来这个观点也被证明是错误的，因为在年时，英国曼彻斯特大学的物理学家安德烈·海姆（AndreKonstantinGeim）和康斯坦丁·诺沃肖洛夫（KonstantinSergeevich"Kostya"Novoselov）成功地将石墨烯从石墨中分离了出来。这也就证明石墨烯可以独立存在。
将石墨烯分离出来的两位物理学家而石墨烯的发现在更早之前的20世纪初，在X射线晶体学创立以来，科学家就已经开始接触到石墨烯了：年时，学者们详细描述了这种“石墨氧化物质”的性质。而利用透射电子显微镜对其进行最早的观察，则是在年。
由于石墨烯的珍贵性，所以当时的物理学家们也尝试过各种方式来制备石墨烯，最初的方式是所谓的“化学剥离法”，大概就是将大原子和大分子嵌入石墨，以此来得到石墨层间化合物。
而经过化学处理后，可以得到一堆烂泥状的石墨烯，但很难从中分析这堆石墨烯的物理性质。包括之后的“化学气相沉积法”，将石墨烯薄膜的外延成长，但得到的品质并不优良。
石墨烯材料制备过程在年，安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫他们的团队在无意中发现了一种简单易行的制备方法，那就是贴胶带。
他们将石墨片粘在胶带上，并且折叠胶带粘住石墨片的两侧，撕开胶带后石墨片也就一分为二，不断地重复这个过程，得到的石墨片自然也就越来越薄，直到最后薄的不能再薄，其中只由一层碳原子构成的便是石墨烯。
用胶带分离石墨烯层这项发现的重大意义自不必多说，而如今石墨烯的制备方法已经发展地十分完善，基本上不会再出现一群物理学家轮流对着石墨撕胶带的情况了，制备方式从年左右昂贵无比的机械剥离法（头发截面尺寸的石墨烯样本就要美元）逐渐发展到碳纳米管切割的方法或是对石墨进行声波处理，大大提升了试验的成功率以及石墨烯的质量。
抢手的超级材料
广阔的应用前景
我们在前文中也提到过石墨烯各种优秀的特性：透明、导热效果极佳、电子迁移率高而电阻小以及其珍贵的独特原子结构等等。
这些特质意味着石墨烯在各个领域都有着相当广泛的应用前景，而且有相当多的科学研究方向都需要石墨烯的帮助。正因如此，很多学者断言，我们的世界即将进入石墨烯时代。
石墨烯的应用前景石墨烯可应用的领域有很多，首先由于其优秀的导电性质和极薄的厚度，石墨烯是未来发展更薄、导电速度更快的新一代电子器件和晶体管的理想材料。
同样也适合制作手机或平板电脑的触控屏，甚至是光板和太阳能电池。而现在石墨烯比较广泛应用的领域就是智能手机屏幕与电池了。
而石墨烯独特的二维结构也使其成为了传感器的理想材料，别看它薄，它的比表面积可以达到每克两千六百多平米，这样巨大的表面积也使石墨烯对周围环境十分敏感，哪怕是一个气体分子的吸附或释放都可以察觉到电阻的局部变化，而相比其他物质，石墨烯还有着低噪音与高导电率的优势；
基于石墨烯的场效应晶体管应用而石墨烯极高的载子迁移率同样使其具备了作为集成电路电子元件的理想条件，不仅如此，石墨烯优秀的导热性还可以应用于热界面材料中；
极高的表面面积对质量比例可以应用于超级电容器的电极，甚至可以应用于海水淡化与抗癌治疗......
这样广泛的应用前景也注定了石墨烯得到了全世界的