什麼是石墨烯？
石墨烯簡單來說，就是非常薄非常薄的石墨，有多薄？薄到快變成2D那樣薄，把20萬個石墨烯疊在一起，也只有一根頭髮那麼粗；把300萬層的石墨烯疊在一起，才會得到一毫米的厚度，像是我們用鉛筆從紙上劃過去留下的痕跡，就是由無數石墨烯組成的。

石墨烯有多受矚目？除了每年的6月6號是國際石墨烯日外，2004年諾貝爾物理獎得主維爾澤克曾說：「石墨烯可能是唯一能從量子理論走向應用的物質」；三星、IBM、華為、Google還有蘋果，也都在想辦法找到運用它的方法；更有人稱石墨烯是人類繼煤炭、鋼鐵、矽之後的第四大材料！

石墨烯是怎麼發現的
革命性的石墨烯最初是怎麼提取出來的？方法竟然很土炮！

2004年，英國曼徹斯特大學兩位物理學家運用機械式的方式，從石墨中得到了石墨烯，而他們用的方法也非常簡單，就是把石墨黏在一種特殊膠帶上後撕開，石墨就一分為二，接著再貼到另一個膠帶上，再度一分為二，如此不斷操作，最後就得到了只有一層碳原子厚的薄片，這就是石墨烯！而光是為了得到單層的石墨烯，整個實驗就持續了一年，真是現代版的鐵杵磨成繡花針！最後兩位科學家更靠著石墨烯，共同獲得了2010年諾貝爾物理學獎。

石墨烯的無敵應用
石墨烯是目前知道最薄、最輕又最強的材料，它厲害在哪？ 
●如果石墨烯像保鮮膜一樣覆蓋在杯子上，想要戳破它，得用一支鉛筆，上面再站一頭大象。
●石墨烯的強度是良鋼的200倍，也是硬度最高與最柔韌的材料，塑膠袋大小的石墨烯可承受兩噸重的卡車。
●石墨烯若應用在賽車、飛機、太空梭上能大幅降低重量，提升速度與能源的消耗，間接降低碳足跡，同時還不會有生鏽的問題。
●完全透明的石墨烯極適合拿來做為透明電子產品的原料，如發光版與太陽能電池板等，同時也是未來隱形斗篷的原型。
●有非常強的導電性，是矽的200倍，同時電阻也極小，石墨烯電池充電一分鐘，就可以給電子產品用一整天。
●有極高的柔韌性，能拉伸自身尺寸的20%，也能任意彎曲，可製成觸控式螢幕與顯示器。
●化學穩定性高，是儲氫材料最佳的材質。
●大腸桿菌在石墨烯上面無法生存，人類的細胞卻安然無恙，利用石墨烯來殺菌，就不會像抗生素一樣產生抗藥性，拿去做止血繃帶或是抗菌服裝也很不錯，是強力無害的消毒劑。
●由於石墨烯完全由碳原子組成，因此有很高的生物相容性，放入人體內不會產生不良反應，可以協助檢測人體，做出更好的疾病診斷。
●石墨烯密閉性很好、不透氣也不透水，還對強酸強鹼等腐蝕性容溶液有很強的抵抗能力，能有效抑制細菌的生長。
●能根本提升計算機晶片的處理能力。
●石墨烯無比緻密，即使是最小的氫原子也無法穿透，能強力淨化水源與各式汙染源，如知名軍武公司洛克希德馬丁就開發了石墨烯淨水過濾器，號稱能將海水淨化的成本降低99%。

市面上石墨烯產品是真的石墨烯嗎？
雖然石墨烯薄薄的很厲害，但嚴格來講只有「單層」的石墨烯才是真正的石墨烯，只要到了兩層以上就叫「石墨烯微片」，如果再多了，就是普通的石墨了。所以石墨烯的層數是越少越好，只有一個碳原子厚且「單層」的石墨烯才是最厲害的，如果石墨烯超過10層，基本上功能就大打折扣了。

現在坊間許多產品總愛蹭石墨烯的熱度，好像只要加上這三個字，價格就可以翻倍賣一樣，但想也知道這些都是「石墨烯薄片」，而不是「單層的石墨烯」，因為真正的單層石墨烯超級貴，每公克的價格是黃金的10倍以上。

至於廠商推出的被單、內衣、襪子、護腰、口罩等，石墨烯的層數有多少呢？通常都是數百層，甚至到萬層都有，石墨烯含量也都低於10%。兩層的石墨烯薄片與單層石墨烯特性就差很多了，何況市面上的這些產品呢？因此我們可以說，市面上99%的石墨烯商品都是噱頭，功效有限。

真正的石墨烯，常應用在台積電等專業的晶片加工廠，他們利用「化學氣相沉積法」得出單層的石墨烯，不但技術上非常難做到、產量低，生產成本也很高，製作一微米的石墨烯薄片成本就超過了1000美元，何況二維單層的呢？

超級材料石墨烯可說是無所不能，但現今的困難點在於取出單層石墨烯的成本過高，不過近年來石墨烯提取成本已穩步下降，未來石墨烯如何真正走入民眾生活，值得我們期待。

延伸閱讀：
【#交通運輸】百年大廠的宏願，2030年全電動車款指日可待！
【#環保永續】使用橄欖岩永久除去二氧化碳，阿曼環保團隊44.01以礦化技術消弭CO2