20年前的10月，曼彻斯特大学的两位物理学家AndreGeim和KonstantinNovoselov发表了一篇关于“原子级薄碳膜中的电场效应”的开创性论文。他们的工作描述了石墨烯的非凡电子特性，石墨烯是一种碳的结晶形式，相当于一层石墨，只有一个原子厚。

石墨烯20年尚未出现太空电梯的迹象但这种材料正在悄悄改变世界

大约在那个时候，我开始在萨里大学攻读博士学位。我们的团队专门研究碳的电子特性。碳纳米管是最新的热潮，我很高兴地关注它。有一天，我的教授鼓励我们一群人去伦敦参加曼彻斯特大学一位著名科学传播者的演讲。这位就是安德烈·海姆。

我们并没有失望。他激励了我们这些初出茅庐的博士生，在谈到原子级薄碳之前，他谈到了周五下午用悬浮青蛙进行的古怪实验。尽管如此，我们对这个碳概念持怀疑态度。我们不太相信用胶带从铅笔芯中有效获得的材料真的是它声称的那样。但我们错了。

这项研究成果很快被世界各地的科学家抄袭和复制。科学家发明了制造这种材料的新方法。关于这种材料特性的惊人说法让它听起来就像斯坦·李漫画里的情节。它比钢更坚固、柔韧性极佳、超级滑且不透气。它比铜的电子导体更好，比钻石的导热性更好，而且几乎不可见，并显示出一系列奇特的量子特性。

石墨烯被誉为革命性材料，有望成为超高速电子设备、超级计算机和超强材料。更令人称奇的是，它还能用于太空电梯、太阳帆、人造视网膜，甚至隐形斗篷。

就在他们最初的工作完成六年后，海姆和诺沃肖洛夫获得了诺贝尔物理学奖，这进一步激发了人们对这种神奇物质的热情。从那时起，关于石墨烯和相关材料的学术论文已经发表了数十万篇。

但并非所有人都赞同这一观点。浏览任何一篇关于这种材料的热门文章的评论部分，你很快就会发现持怀疑态度的人。他们抱怨说，我们已经忍受了几十年关于石墨烯对现实世界影响的空洞承诺。他们问道，哪里有能够改变游戏规则的产品可以丰富我们的生活或拯救世界免受气候变化的影响。

那么，石墨烯到底是取得了巨大的成功，还是只是一场空谈呢?正如通常的情况一样，现实情况介于两者之间。

石墨烯的起起落落

从公众认知角度来看，可以说石墨烯一直被置于一个不可能达到的标准。大众媒体当然会为了点击量而夸大科学故事，但学者——包括我自己——也不能免于过度夸大或猜测他们所钟爱的项目。我认为这甚至可能是有用的，有助于推动新技术的发展。但同样，当进展看起来令人失望时，也会出现反弹。

话虽如此，汽车、电视或塑料等颠覆性技术都需要数十年的开发。从宏观角度来看，石墨烯仍是一个新事物，因此现在对其影响下结论还为时过早。

石墨烯已悄然融入众多实际应用，这在很大程度上要归功于“石墨烯旗舰计划”，这是瑞典查尔姆斯理工大学协调的一项欧洲重大研究计划。该计划旨在将石墨烯和相关材料从学术研究带入现实世界的商业应用，过去十年来，该计划已开发出90多种产品。

这些包括用于高性能运动器材的混合塑料、更耐用的自行车赛车轮胎、更好地分散冲击力的摩托车头盔、用于摩托车部件的导热涂层，以及用于减少机械零件之间摩擦和磨损的润滑剂。

石墨烯正在进入电池和超级电容器领域，从而缩短充电时间并延长使用寿命。导电石墨烯油墨现在用于制造传感器、无线跟踪标签、加热元件和用于保护敏感电子设备的电磁屏蔽。石墨烯甚至用于耳机以提高音质，并作为空调机组中更有效的热量传输方式。

氧化石墨烯产品正被用于海水淡化、废水处理和饮用水净化。与此同时，一系列现成的石墨烯材料可以用于无数其他产品，据传或已知，包括SpaceX、特斯拉、松下、三星、索尼和苹果在内的大公司都在使用它们来开发新产品。

从承诺到实用

石墨烯对材料科学的影响是不可否认的。它对消费品的影响是实实在在的，但并不那么明显。一旦一种材料被嵌入到可用的产品中，就没有必要再提及它了，而专有权问题可能会让公司无论如何都不愿意详细阐述。因此，消费者可以完全不知道他们的汽车、手机或高尔夫球杆中含有石墨烯，而且大多数人可能也不关心，只要它能用就行。

随着生产方法的改进和成本的降低，我们可以预期石墨烯将得到越来越广泛的应用。规模经济将使其更加普及，应用范围可能会继续扩大。

就我个人而言，二十年后，当我在实验室尝试新东西时，我仍然会感到兴奋。虽然我可能对最初的炒作负有责任，但我仍然对石墨烯的潜力持乐观态度。我仍在等待乘坐太空电梯，但与此同时，我会感到欣慰的是，石墨烯已经在悄悄地、稳步地帮助塑造更美好的未来。