石墨烯

想想鉛筆裡那種軟軟的灰色石墨。它由數百萬張薄如紙的薄片鬆鬆地一層疊一層堆成，這正是鉛筆能留下痕跡的原因：薄片滑落下來，留在了紙上。把每一層都剝掉，直到只剩下一張、僅一個原子厚的薄片，你得到的就是石墨烯。

石墨烯是一層平鋪的碳原子，鎖在蜂窩狀的圖案裡，跟蜂巢一樣是六邊形的鋪排。每個碳原子都牢牢拉住三個鄰居，這讓這張薄片在同樣的重量下強韌得出奇，同時每個原子還多出一個電子，能在整張表面上自由滑行。正因為這種蜂窩排布，那些游走的電子表現得很特別——它們彷彿完全沒有質量，而且在薄片裡幾乎不受散射，讓石墨烯的電子遷移率遠高於普通金屬。

石墨烯之所以重要，是因為它是人類第一次真正分離出來的二維材料，它證明了僅一個原子厚的晶體也能穩定存在、還格外有用——又強、又柔、又透明，還是出色的導體。誠實的提醒是：正因為它通體都是表面、又超薄，所以很難做出大塊而無瑕的樣品，也很難把它徹底關斷；因此儘管當初被大肆吹捧，它在日常電子產品中取代矽的腳步卻一直很慢。