為什麼石墨烯還沒有接管工業領域？石墨烯還存在哪些缺點？
今天我們來談談「 神奇材料 」 –石墨烯。
什麼是石墨烯？
石墨烯是二維碳素薄片，呈六邊形格子狀。它是單層石墨（通常用於鉛筆）。
誰發現石墨烯？何時？
曼徹斯特大學的兩名研究人員（安德烈·吉姆（Andre Geim）教授和科斯蒂亞·諾沃塞洛夫（Kostya Novoselov）教授）於2002年發現了石墨烯。
安德烈·吉姆（左）和科斯蒂亞·諾沃塞洛夫（右）
由於其驚人的性能和優勢，它被命名為「奇妙的材料」，並在2010年因其工作獲得諾貝爾物理學獎。
石墨烯–碳的結晶、同素異形體
石墨烯的一些優點
那麼問題來了：
1、有這麼多優點，為什麼花這麼長時間才能供消費者使用？
2、大多數研究表明，這種奇妙的材料可以徹底改變科技行業。但為什麼石墨烯還沒有接管工業技術領域？
3、石墨烯到底有哪些缺點？
石墨烯的5大缺點1.大規模生產石墨烯非常困難且昂貴
通常，通過機械剝離法獲得少量的石墨烯片（該方法首次用於發現石墨烯）。
但是，在商業化生產中，需要提取大量的石墨烯片，這非常困難，並且提取出的材料也將包含一些雜質/缺陷。要生產無缺陷的石墨烯片，需要十分昂貴成本（至少目前如此）。
目前，一克石墨烯的價格約為100美元。儘管其強度是鋼的100倍，但如果單張石墨烯的製造成本為100美元，則商業化將需要數年時間才能開發出合適的生產方法。
2.石墨烯與氧氣和熱量（共同）具有很高的反應性
由於石墨烯具有良好的導熱性能，但其本身並不那麼穩定，儘管通過使用CVD方法可以生產大量的石墨烯，但是無法在有氧環境中穩定存在是石墨烯巨大的缺點。
如果它在高溫下與氧氣反應，會導致生成氧化石墨烯，該氧化石墨烯會破壞石墨烯本身的性能，直至失去導電性能。
3.它是很好的導體，但不能關閉
這是石墨烯最嚴重的問題。由於帶隙為零，因此它不具有半導體性質。因此，無法將其關閉。
因為石墨烯具有驚人的強度和柔性，想要在未來的處理器和納米技術中使用，技術必須達到這樣的程度：工程師可以在其中製造出人造帶隙，從而將電子遷移率降低到可以替代矽的水平。
石墨烯結構
4.大型石墨烯片包含一些毒性和雜質
石墨在加熱產生石墨烯時會包含有毒化學物質，其中一些有毒特性和雜質仍然保留在其中。這會對石墨烯的性能產生巨大影響，並且如果將其用於我們日常生活中使用的智慧型手機或電氣組件等中，也可能會造成危害。
5.石墨烯片的尺寸和厚度無法控制
在生產過程中，如果尺寸小於20nm，則石墨烯不穩定。
當石墨烯進行交叉平面氧化時，會導致氧化石墨烯的最上層開裂，因此尺寸不相同且無法生產大尺寸片材。
關於石墨烯的大面積正面報導是真實的，顯然它將佔領電池、處理器、太陽能電池等技術行業中的一大片領域。
但我們還必須了解，這是一項新興技術，它比我們使用的任何其他材料都更快、更堅固、更好，因此要使石墨烯商品化，將需要時間來解決並減少石墨烯的缺點。
幾年之內，我們可能會看到技術行業的新變化。