“环顾我们的四周 ， 所有物体都是3维（3D）的 。 它们有长度、宽度和厚度 ， 你找不到缺少任一以上特征的东西 。 直到近几年 ， 我们对宇宙的感知和理解依然是 ， 真正的低维材料不能存在于我们的3D世界中 。 ”近日 ， 2010年诺贝尔物理学奖得主安德烈·盖姆（Andre Geim）接受澎湃新闻（www.thepaper.cn）专访时如是开场 。
【专访｜诺奖得主盖姆谈三维世界中的二维石墨烯：材料革命来了】
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图源：世界顶尖科学家论坛
安德烈·盖姆为英国曼彻斯特大学教授 ， 世界顶尖科学家协会成员 。 因对于二维材料石墨烯的开创性实验研究 ， 盖姆与康斯坦丁·诺沃肖洛夫共同获得了2010年诺贝尔物理学奖 。 因在磁悬浮 ， 壁虎胶带和石墨烯三个前沿研究方面的贡献 ， 盖姆多次被汤森路透评为世界上最活跃的科学家之一 。 2000年 ， 他还幽默了一把 ， 使用磁性克服重力作用让一只青蛙悬浮在半空 ， 被授予搞笑诺贝尔奖（IgNobel Prizes） 。
“2004年 ， 世界上第一个真正的二维（2D）材料——石墨烯出现了 ， 它不再有3D材料的标准特性之一即厚度 ， 这种材料薄到了任何材料能达到的极限 ， 它只有一个原子厚 。 像这样的材料原本是被推定为不存在 ， 被大多数通用自然法则所禁止的 。 ”盖姆对澎湃新闻（www.thepaper.cn）表示 。
2004年 ， 盖姆与诺沃肖洛夫通过“撕胶带”的方式获得了单层石墨结构 ， 即使用普通胶带用纯石墨剥离石墨烯层 ， 直到只剩下一层石墨烯 。 在将胶带组件溶解在丙酮中并干燥后 ， 就可以在显微镜下观察到石墨烯 。 6年后 ， 他们因“利用胶带成功地从石墨中剥离出石墨烯”获诺贝尔物理学奖 。

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石墨烯是六角形晶格中一个原子厚的碳片 ， 与金刚石、石墨以及富勒烯都是碳元素的同素异形体 。 同素异形体即指由单一元素组成 ， 但因排列方式不同而具有截然不同特性的化学元素 。

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石墨烯是二维碳基材料 ， 由一个原子厚的碳层组成 ， 被认为是世界上最薄、最坚固的材料 。 它具有类似石墨的结构 ， 但其密度与碳纤维相同 ， 并且比铝轻五倍 。 石墨烯是一种几近完美导热材料和电导体 ， 可能超过硅而成为制作下一代计算机芯片的材料 。 石墨烯几乎完全透明 ， 因此可以成为触摸屏和太阳能电池的理想材料 。
因为石墨烯的神奇特性 ， 从量子计算到医疗保健 ， 市面上存在着各种含有石墨烯的产品 ， 如石墨烯暖器、石墨烯充电宝、石墨烯面膜等 。 比较被广为知晓的如本届北京冬奥会的礼仪服装 ， 在冬奥会运动场馆内温度最低可达零下30多摄氏度 ， 为了让颁奖礼仪服装美观又保暖 ， 衣服里特意添加了中国航发为冬奥会研发的石墨烯发热材料 。

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中国航发石墨烯材料冬奥专项项目负责人陈利军表示 ， 礼服里有一套内胆 ， 这套内胆用了全套的石墨烯新装备 。 看着礼仪姑娘外面穿的很薄 ， 但里面的石墨烯内胆会提供温度的保障 。
材料科学革命：2D材料时代
“在制备出石墨烯之后不久（2005年） ， 我们也找到了十几种其他2D材料 ， 同样只有一个原子或一个分子厚 。 从那时起 ， 到现在已经找到了数百种2D材料 。 就材料科学而言 ， 本质上发生了一场革命：不是一个 ， 不是少数 ， 而是一类全新的材料被发现了 。 ”盖姆对澎湃新闻（www.thepaper.cn)说道 。