寻找更高强度材料一直是人类的梦想。某种程度上，材料性能也代表着人类的发展水平。此前，人类发现的最坚硬材料是金刚石。金刚石实际是碳元素构成的，与柔软的石墨只是碳元素的排列方式不同。而正是由于碳元素的排列方式不同，金刚石一度成为世界上最坚硬的材料。
碳元素确实是一个神奇的元素，随着科技的进步，比金刚石更坚硬的材料出现了，这是人类科技的又一大飞跃。这种物质就是石墨烯。石墨烯是由一个碳原子与周围三个近邻碳原子结合形成蜂窝状的单层结构。石墨烯机械强度好、硬度高，是人类已知强度最高的物质，它的强度是普通钢材的100倍，韧性是碳纤维的20倍，硬度超过钻石。
然而更奇特的是，虽然它硬度极高，然而石墨烯却有很好的柔性，并且具有可弯曲的特点，同时在抗形变、弹性和抗断裂能力方面，石墨烯均具有优异表现，因而甚至可以被运用在柔性液晶面板等领域。
不仅如此，石墨烯在光、电、热、力等方面均具有优异性能。它电导率高，是室温下最好的导电材料。电导率是目前最好导体银和铜的1.7倍，半导体载流子迁移率是硅的100倍，是未来各类导体、半导体电器元件的理想材料。石墨烯导热性也很高，是优异的散热材料，导热系数是常用导热材料银和铜的12倍。石墨烯甚至还是强力吸附剂和过滤材料。石墨烯的比表面积是目前商用超极电容器使用的活性炭材料的2倍多，可作为强力吸附剂和过滤材料。
正是因为这些优良特性，主流媒体对其评价是：“石墨烯是21世纪新材料的宠儿。”很多国家已将其纳入国家战略布局。我国于2016年3月发布的“十三五”规划纲要中明确提出“大力发展石墨烯、超材料等纳米功能材料”。《中国制造2025》也将石墨烯列入十大重点发展领域中的新材料，确立了其在战略前沿材料中的关键地位。今后，各个国家在石墨烯领域的竞争可能会成为国家战略竞争的一个重要方面。
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