石墨烯：想象的空间

石墨烯的密度：提取石墨烯中的一个正六边形碳环作为结构单元（图1），由于每个碳原子仅有1/3属于这个六边形，因此一个结构单元中的碳原子数为2。六边形的面积为0.052 nm²。由此可计算出石墨烯的面密度为0.77 mg/m²。假设有一张面积为1 m²的石墨烯吊床，其质量仅为0.77 mg。

图1 石墨烯吊床

石墨烯的透光性和颜色：石墨烯的可见光透过率为97.7%，且与波长无关。因此自由悬浮的石墨烯是高度透明且无色（无味）的。

石墨烯的强度：石墨烯的强度极限（抗拉强度）为42 N/m。钢的强度极限在250~1200 MPa范围内，即0.25~1.2×10⁹ N/m²。如果钢具有同石墨烯一样的厚度（~0.335 nm），则可推算出其二维强度极限为0.084~0.40 N/m。由此可知，石墨烯的强度约为钢的100倍。面积为1 m²的石墨烯层片可承受4 kg的质量。也就是说，前面提到的那张吊床不仅是近乎透明的，还可以承受一只猫的重量。而这张吊床的重量仅和猫的一根胡须的重量相当。如果再进一步，用石墨烯做一个蹦床，想一想都很酷阿。

安徒生童话中那两个骗子胡诌的“皇帝的新衣”也完全可以由石墨烯来制成（图2），不仅防雨防风防灰尘，还抗辐射防静电。

图2 石墨烯与“皇帝的新衣”

石墨烯的电导率：二维材料的电导率可由公式σ=enμ计算得出。当载流子密度n=10¹² cm^-2时，迁移率μ为2×10⁵ cm²V^-1s^-1，计算可得石墨烯的面电阻约为31 Ω/sq。这表明面积为1 m²的石墨烯吊床的电阻仅为31 Ω。

石墨烯的热导率：石墨烯的热导率实验值约为5000 Wm⁻¹K⁻¹，是室温下铜的热导率（401 Wm⁻¹K⁻¹）的10倍多。

如 果我是魔术师，定然爱死石墨烯了。电和热可以传递于“无形”，“空中悬浮”也变得简单异常。液体可在你手中任意变形而不四散，设想你用石墨烯做饮料的包装 带，在饮用时是怎样的感觉。或许石墨烯可以用来传达密文，如果把石墨烯看作一张纸，用什么方法才能在上面留下“字迹”？ 

石墨烯为我们提供了无穷的想象空间，为人类的本已丰富的想象力插上了一双强有力的翅膀。