石墨烯：是水还是钻石

这是一个新生事物。肯定不能用水和钻石来和它比较。

石墨烯是一种二维晶体，是人类已知强度最高的物质，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍。哥伦比亚大学的物理学家对石墨烯的机械特性进行了全面的研究。在试验过程中，他们选取了一些之间在10—20微米的石墨烯微粒作为研究对象。研究人员先是将这些石墨烯样品放在了一个表面被钻有小孔的晶体薄板上，这些孔的直径在1—15微米之间。之后，他们用金刚石制成的探针对这些放置在小孔上的石墨烯施加压力，以测试它们的承受能力。

研究人员发现，在石墨烯样品微粒开始碎裂前，它们每100纳米距离上可承受的最大压力居然达到了大约29微牛。据科学家们测算，这一结果相当于要施加55牛顿的压力才能使1米长的石墨烯断裂。如果物理学家们能制取出厚度相当于普通食品塑料包装袋的（厚度约100纳米）石墨烯，那么需要施加差不多两万牛的压力才能将其扯断。换句话说，如果用石墨烯制成包装袋，那么它将能承受大约两吨重的物品。

更正一点，钻石就是打磨过的金刚石，二者化学意义上是一样的，硬度也是一样的

金刚石是目前已知天然最硬的物质，莫氏硬度也将它规定为最高的10

现在石墨烯由于尺寸太小，不能算是硬度很厉害，

它体现的是超强的强度，强度通俗讲就是耐受力。用石墨烯做成的蜘蛛网在航母上拦飞机都没问题，但这不是硬度，是强度。

硬度是比谁更加能保持形状不发生形变，但是硬度大的东西很多容易碎，延展不好。

石墨烯作为一种由碳原子为材料组成的蜂窝状平面薄膜，就和世界上最黑的黑色一样，属于高科技人造材料，世界上充电最快的手机就是使用石墨烯作为电池材料，其实石墨烯不仅仅能够储存能量，它还是世界上最强的材料。

纽约市立大学日前展出研究成果，他们将石墨烯制作成防弹材料，在实验过程中，两层石墨烯的防弹材料可以达到比钻石还坚硬，而且这种材料只有原子层的厚度，这项研究让石墨烯超越了钻石，成为了世界上最强材料。

这个由石墨烯组成的新材料叫做diamene，它是由两块石墨烯片和一块碳化硅基板组成的，这种材料就和铝箔一样轻便，但是一旦遭遇到机械压力时，它就是会迅速展开硬化效应，变得比块状钻石还要坚硬。

石墨烯作为目前发现的最薄、强度最大的纳米材料，被称之为“黑金”，是当之无愧的“新材料之王”，对石墨烯的研究是各国都在积极进行的科研项目，在计算机、航空航天、电子信息都有不可替代的地位。

此次石墨烯防弹材料的诞生，是纳米技术的一次重要突破，作为一种人造材料，石墨烯要是能保持比钻石更强的强度的同时，还能拥有一定的曲折性，这不仅仅在防弹衣领域，更是在人体外骨骼领域开创了一个全新的概念。

目前，有关这项新技术的研究论文将会在《自然纳米技术》上发表，来自纽约市立大学副教授Angelo Bongiorno，会在该杂志中向整个世界详细的介绍这项技术，这种能够改变世界材料学的石墨烯新技术。

石墨烯是一种具有许多显著特性的二维材料，它是由单层碳原子组成的蜂窝状结构，其厚度是人类头发的百万分之一，强度是钢铁的一百倍，导电性能比铜好，因此非常适合用于电子产品。作者在之前的很多文章中都提到了石墨烯的相关特性和用途，这里就不重复了。

他和他的同事使用微型计算机对潜在的结果进行建模。随后，里多和其他团队成员使用原子力显微镜对碳化硅基底上的两层石墨烯施加局部压力，发现结果完全相同。实验和理论表明，这种从石墨烯到钻石的转变不会发生在超过两层或单层石墨烯上。ASRC和研究中心网站的首席项目研究员Elisa Riedo说。"以前，当我们测试单原子层的石墨和石墨烯时，我们会施加压力，感觉是一种非常柔软的膜，但当石墨烯是两层厚度时，我们发现，在压力下材料变得异常坚硬，比大钻石还硬，但比一张纸要薄100万倍。"

这项研究不仅可以用于装甲，还可以用于开发耐磨涂层。当然，它很可能会对未来的战争产生一些影响。此外，石墨烯非常稳定，可以稳定地存在于室温的正常环境中。它被称为21世纪的 "奇迹材料"。为什么石墨烯能得到如此高的评价？因为它不仅具有高度稳定的优势，还具有良好的柔韧性、导热性和导电性，其导电性优于铜，是所有材料中导热效果最好、硬度最高、最薄的材料。

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石墨烯比金刚石软。

石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。

石墨烯内部碳原子的排列方式与石墨单原子层一样以sp2杂化轨道成键，并有如下的特点：碳原子有4个价电子，其中3个电子生成sp2键，即每个碳原子都贡献一个位于pz轨道上的未成键电子，近邻原子的pz轨道与平面成垂直方向可形成π键，新形成的π键呈半填满状态。研究证实，石墨烯中碳原子的配位数为3，每两个相邻碳原子间的键长为142×10-10米，键与键之间的夹角为120°。除了σ键与其他碳原子链接成六角环的蜂窝式层状结构外，每个碳原子的垂直于层平面的pz轨道可以形成贯穿全层的多原子的大π键（与苯环类似），因而具有优良的导电和光学性能。

石墨烯的化学性质与石墨类似，石墨烯可以吸附并脱附各种原子和分子。当这些原子或分子作为给体或受体时可以改变石墨烯载流子的浓度，而石墨烯本身却可以保持很好的导电性。但当吸附其他物质时，如氢离子和氢氧根离子时，会产生一些衍生物，使石墨烯的导电性变差，但并没有产生新的化合物。因此，可以利用石墨来推测石墨烯的性质。例如石墨烷的生成就是在二维石墨烯的基础上，每个碳原子多加上一个氢原子，从而使石墨烯中sp2碳原子变成sp3杂化。可以在实验室中通过化学改性的石墨制备的石墨烯的可溶性片段。

希望我能帮助你解疑释惑。

钻石的化学名称就是金刚石。

金刚石是目前已知最硬的物质，但可以在空气中用阳光氧化（空气中用放大镜聚光即可）。

石墨烯是强度高，而不是硬度高。可以这样形容：铁棍可以打碎玻璃，用玻璃棒打击铁块，碎的依然是玻璃；玻璃可以在铁上刻划出痕迹，而铁无法在玻璃上留下刻痕。因此可以说，同等条件想，玻璃的硬度高于铁，铁的强度大于玻璃。

从结构上来看，石墨烯的原子间距小于金刚石，因此强度高，更不易破坏；金刚石具有稳定的三维结构，硬度高。