用石墨烯、碳來形容這個(gè)時(shí)代 真的好嗎
日期：2015-02-25
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21世紀(jì)一開始，就被人預(yù)言成“納米時(shí)代”。因尺寸縮小到納米尺度所帶來了小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)、表面效應(yīng)，讓納米材料具有了獨(dú)特的物理性能、化學(xué)性能，也在很多領(lǐng)域產(chǎn)生了優(yōu)秀的成果。例如計(jì)算機(jī)芯片，已經(jīng)是35納米、22納米，正在朝著15納米的方向進(jìn)軍。至于納米發(fā)電機(jī)、納米機(jī)器人之類，還是躺在實(shí)驗(yàn)室里或者學(xué)術(shù)論文之中。
沒過幾年，21世紀(jì)成了“碳的時(shí)代”。先引發(fā)人們遐想“碳時(shí)代”的是足球烯以及隨后碳納米管的發(fā)現(xiàn)。足球烯擁有很多優(yōu)異性能，如超導(dǎo)、強(qiáng)磁性等等，而碳納米管具有高模量高彈性，良好導(dǎo)電性，傳熱性能等優(yōu)秀性能。
到了近幾年，21世紀(jì)又變成了“石墨烯的時(shí)代”。相比跟它同族的足球烯、碳納米管，石墨烯的實(shí)力強(qiáng)勁，儼然已是碳家族的代言人。它是堅(jiān)硬的納米材料，電阻率極低，導(dǎo)熱系數(shù)驚人，被科學(xué)家們稱為“材料之王”。
但是，用它們來定義21世紀(jì)真的好嗎？
誠然，這些材料（當(dāng)然，納米是一種尺度，并非一種材料）擁有過人之處，可能在未來會(huì)對人類生活、生產(chǎn)產(chǎn)生相應(yīng)的影響或者改變。
不過，且不論它們是否真的在未來會(huì)帶來天翻地覆的變化，我們同樣有其他性能非常優(yōu)異的材料，極具潛力改變?nèi)祟惿鐣?huì)。
設(shè)想一下，如果發(fā)現(xiàn)了廉價(jià)的室溫超導(dǎo)材料，并將之應(yīng)用，發(fā)電機(jī)的效率、發(fā)電容量均會(huì)大幅提升，遠(yuǎn)距離輸電線將不再有損耗，每年可節(jié)約巨量電能，由此能源危機(jī)說不定引刃而解。而超導(dǎo)電子計(jì)算機(jī)、超導(dǎo)磁懸浮列車、可控核聚變超導(dǎo)磁體等等，也無不是在展示超導(dǎo)材料的威力。
碳纖維因低密度、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦、抗疲勞、震動(dòng)衰減性高、電及熱導(dǎo)性高、熱膨脹系數(shù)低等等，被科學(xué)家稱作“新材料之王”（又一個(gè)材料之王）。相比它的同族，碳纖維才是現(xiàn)在時(shí)，已經(jīng)在航空航天、汽車、風(fēng)能發(fā)電等等領(lǐng)域展露頭角。
稀土材料、鈦合金、多孔材料、智能材料、先進(jìn)高分子材料……無不擁有其他材料不可比擬的優(yōu)異性能，同樣也會(huì)在自己的領(lǐng)域內(nèi)改變?nèi)祟悺Ｈ粽撉熬芭c貢獻(xiàn)，比之被用來形容21世紀(jì)時(shí)代的材料，也不逞多讓。
現(xiàn)代社會(huì)，早非遠(yuǎn)古聊聊可數(shù)的幾種材料可以使用，而是一個(gè)新材料百花齊放的時(shí)代。層出不窮新材料正在一次又一次的顛覆人類的認(rèn)知，即使是歷經(jīng)幾千年發(fā)展的傳統(tǒng)材料，在新技術(shù)下也煥發(fā)出新的活力。
而今天，21世紀(jì)僅僅走過了十幾個(gè)年頭而已。
另外，還用材料形容今后的時(shí)代，真的好嗎？
上個(gè)世紀(jì)下半葉大放異彩的材料屬硅無疑，無怪乎人們將20世紀(jì)稱為“硅的時(shí)代”。但是，到底是硅成就了計(jì)算機(jī)，還是計(jì)算機(jī)成就了硅？如果沒有計(jì)算機(jī)技術(shù)巨大威力，硅今天或許仍然只是沙子。
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