总览 / 图版 / “黑金”有多黑
“黑金”有多黑
对应 第6章 石墨烯 中““黑金”有多黑”这一节的关键图像证据，用来把技术机制、产业环节或竞争结构具体化。
图版说明
2010年10月5日，瑞典皇家学院宣布了当年诺贝尔物理学奖获奖者及其获奖理由：安德烈·海姆（Andre Heim）和康斯坦丁·诺沃肖洛夫（Konstantin Novose-lov）制备出了石墨烯材料，并发现其所具有的非凡属性，向世界展示了量子物理的奇妙。
读图拆解
这项获奖成果无论是从其理论演进历程来看，还是获奖者的资历来看，在近30年来诺贝尔奖历史上都是比较独特的。与如今诺贝尔奖成果动辄需要几十年理论和实践检验以及获奖者往往已是古稀甚至耄耋老人的情况相比，石墨烯这一“黑金”及其获奖者都显得如此“年轻”。从其在实验室诞生那一刻起到摘下科学皇冠上的明珠仅用了6年时间，而两位获奖者当年分别是52岁和36岁！此情此景使人仿佛回到了爱因斯坦和居里夫人获奖的年代。这似乎在某种程度上再次彰显出石墨烯在物理和材料科学中“真金白银”的分量。
怎么用
把这张图版当成一个小模板：先识别““黑金”有多黑”处在技术、产业、基础设施还是竞争层，再做判断。
提醒
实际上，石墨烯的理论研究距今不过60多年的历史，其曾被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在。现实中，人们常见的石墨就是由无数层石墨烯堆叠在一起构成的（厚1毫米的石墨大约包含300百万层石墨烯），用铅笔在纸上轻轻画过，留下的痕迹就有可能是一层或数层石墨烯。由于石墨的层间作用力较弱，很容易互相剥离成薄薄的石墨片。如果能找到方法将石墨薄片进一步剥成只有一个碳原子厚度的单层，就能得到石墨烯。正是基于这一原理，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫在2004年用机械剥离法首次成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯——一种由乙苯环结构（即六角形蜂巢结构）周期性紧密堆积的碳原子构成的二维碳材料。特殊的结构使得石墨烯成为构成其他石墨材料的基本单元，它既可以翘曲成零维的富勒烯（巴基球），也能卷成一维的碳纳米管，还可以堆垛成三维的石墨（见图6-1）。不过，石墨烯最出名也最古怪的一点，即它是二维材料。它当然有厚度，只不过只有一个碳原子那么厚，稍微薄一点或者厚一点都不是石墨烯。如果加一层碳原子到石墨烯上，它就变回石墨；如果从石墨烯中取走一层碳原子就什么也不剩了。石墨烯的发现不仅打破了自然界中不可能存在二维结构物质的传统观念，极大地充实了碳材家族，还为促进传统产业转型升级、引领战略性新兴产业快速崛起找到了关键材料。