“二维材料”具有十分优异的机械、热学、光学和电学特性,其厚度仅有一个或几个原子层,是指电子仅能在两个维度上自由运动的平面材料。拿第一种二维材料“石墨烯”来说,它不仅导电导热,透光率高,还硬度极高,非常柔韧。一层保鲜膜厚的石墨烯,需要一头5吨重的大象,站在铅笔上形成的压力才能被刺穿。
更有趣的是,石墨烯可以通过千变万化的方式,展现更多奇特的性质!把石墨烯沿某一方向卷曲就形成了碳纳米管;将具有五元环和七元环的石墨烯结构弯曲成球型结构就变成富勒烯;像玩乐高积木一样把石墨烯用不同方式堆叠在一起,可以发掘出单个材料所不具备的新性质;像折纸一样把石墨烯弯曲折叠,可以构筑出具有三维形貌与新型功能的纳米结构。此外,人们还发现了二硫化钨、二硫化钛、二硒化钼、碲化锑及碲化铋等其他二维材料,这些材料都具备各自特殊的性质,用途超乎想象。
目前,二维材料的应用已经涵盖了印刷电子、柔性电子、超级电容、太阳能电池、量子点、传感器、半导体制造、NFC、医疗等众多领域。碳与光正取代硅和电,二维材料也正从远离人类自身,发展到了与人类本体息息相关。比如,二维材料应用到手机屏幕上,根本不用再担心碎屏;再比如,据说5G手机冬天可当暖宝宝,夏天可以煎蛋,二维材料也有望解决这一问题!