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石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子构成的只有一层原子厚度的晶体．石墨烯具有许多“极端”的物理性质，被称为“黑金”，是“新材料之王”．本身重量不足1毫克的石墨烯，可以做成一块1平方米的石墨烯吊床．石墨烯的硬度比最好的钢铁强100倍．石墨烯是世界上导电性最好的材料．石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品，用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速度将会快数百倍．石墨烯的应用领域非常广泛．例如：目前已经研制出用石墨烯制成的柔性糖尿病管理贴片．这种仅有一张扑克牌大小的透明塑料薄片，被贴在皮肤上后，不仅能监测血糖，还能在必要时通过皮肤释放药物降低血糖水平．该贴片若能替代目前治疗糖尿病的方法，患者将免于服用药物所带来的腹泻、恶心、呕吐、胃胀、乏力、消化不良、腹部不适等副作用．
石墨烯本来就存在于自然界．铅笔里用的石墨就相当于无数层石墨烯叠在一起，铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯.2004年，科学家用一种非常简单的方法得到越来越薄的石墨薄片，将得到的石墨薄片的两面粘在一种特殊的胶带上，撕开胶带，就能把石墨片一分为二，不断地这样操作，最后，得到了仅由一层碳原子构成的薄片，这就是石墨烯．这以后，制备石墨烯的新方法层出不穷．其中，机械剥离法是利用物体与石墨烯之间的摩擦得到石墨烯薄层．但迄今为止还没有真的能适合工业化大规模生产的技术．
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