說到石墨烯， 大家都很熟悉。 它是目前發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料， 被稱為“新材料之王”。 科學家甚至語言， 這種材料將會徹底改變21世紀。 日前， 新材料被納入七大戰略性新興產業中。 《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》提到， 國家將提高新材料基礎支撐能力， 推動新材料產業提質增效， 以應用為牽引構建新材料標準體系， 促進特色資源新材料可持續發展和前瞻佈局前沿新材料研發。
在前瞻佈局前沿新材料研發這個任務的詳細說明中， 突破石墨烯產業化應用技術，
極有可能掀起一場席捲全球的顛覆性新技術新產業革命的石墨烯，
石墨烯→智慧汽車
去年， 全球第一台使用石墨烯作為車身材料的汽車在曼徹斯特亮相!這輛汽車是由利物浦的Briggs汽車公司製造的。 Briggs汽車公司在其品牌產品BAC MONO單座跑車的車身中使用了石墨烯材料， 這種材料強度是鋼的200倍， 被譽為未來最有潛力的技術之一。
石墨烯材料的強度是鋼的100倍， 具有較高的強度和硬度， 但其密度較低， 品質較輕， 是理想的汽車輕量化材料。 將石墨烯作為增強相開發的輕質複合材料可用作汽車車身材料。
石墨烯複合材料除了作為車身材料，
石墨烯的熱傳導率高達5300W/m·k， 將其與導熱性高聚物複合可製成強度高、導電導熱性好、品質輕的優質複合材料。 石墨烯的超二維納米結構可以保證熱量在加熱區域內的均勻釋放， 可用於汽車加熱座椅材料。
石墨烯具有較高的化學穩定性， 表面疏水， 耐酸鹼化學腐蝕。 有研究將石墨烯噴塗於鋼表面， 浸泡於海水中可以保持一個月不生銹， 而普通高性能塗料僅能維持幾天時間。 因為石墨烯的高疏水性以及獨特的納米結構， 可以將其運用于車用塗料領域， 提高防腐效果。
在汽車燃油供給系統中， 以快速紊流方式流動的燃油能產生靜電， 用於燃油供給系統的部件(包括油箱， 油管接頭， 篩檢程式等)需要其導電率能阻制靜電堆積， 消除火花、爆炸等危險。 目前， 以碳納米管作為添加劑的導電塑膠已成功應用於汽車燃油供給系統。 石墨烯具備與碳納米管相媲美的導電性能， 且製備成本更低， 完全可以用於導電功能塑膠領域。 基於石墨烯的導電功能塑膠還可以運用於汽車擋泥板、門把手、鏡盒等方面， 方便車身的靜電噴塗， 省去了相對於非導電性塑膠在靜電噴塗前需要進行的表面導電化處理。
在電車領域， 石墨烯也是一種非常好的電動汽車儲能材料。 目前， 電能的儲存裝置有鋰離子動力電池、超級電容器和燃料電池。
石墨烯→無人機
石墨烯質輕、堅固、導熱、導電的特徵明顯， 非常適用于無人機領域。 它是世界上最薄的材料， 其厚度只有頭髮絲的幾十萬分之一， 但堅實程度卻是鋼的200倍。 2015年， 中央蘭開夏大學和英國國家石墨烯研究所共同研發了一架機翼附有石墨烯塗層的無人機。 石墨在無人機產業甚至整個航空產業的價值主要表現在：一防腐， 可以防止設備生銹。 二、質輕、堅固， 可以減少機身重量、降低雷擊所造成的損壞， 提高燃油效率， 進而延長航時。 三、可以加大鋰離子電池的壽命。 該無人機的研發人員稱：“我們的目標是研究石墨烯在減阻、雷擊保護以及其他方面的價值。 石墨烯在航空領域有很大的潛力，它的堅固令人難以置信，卻又非常輕便靈活。
未來，在航空領域，石墨烯的前景也是值得期待的。
石墨烯→機器人
由於石墨烯優良的堅硬性、導熱性及導電性，在電池，塗料等方面都有許多應用，如今石墨烯的應用又多了一種：用來做機器人的人造皮膚，甚至還有自愈功能。
日前，印度理工學院的研究人員認為，納米材料可應用于製造機器人皮膚上的靈活感測器，這種感測器能模仿人體皮膚的自愈功能。只有紙張百萬分之一厚度的石墨烯是由純碳原子構成的薄片，它是目前世界上最硬的材料。
皮膚是人體最大的器官，皮膚有自愈功能也是眾所周知的。由於機器人要承受前所未有的拉伸和彎曲強度，以及偶然的劃傷，所以破裂及裂縫對機器人的人造皮膚影響很顯著。
研究人員使用石墨烯製造出的一種亞納米級的感測器，無論是在裂縫剛開始形核時，還是在其已經擴展到一定長度時，這種感測器都能感知到。
“通過使用分子動力學模擬，我們希望觀測出單層石墨烯在原始狀態和缺陷狀態下的自愈行為，以及它應用在亞納米級感測器上時的破裂點”。文章的主要作者Swati Ghosh Acharyya博士還說道：“不需要任何外部刺激物以及室溫條件，我們也能夠記錄石墨烯中裂縫的自愈行為”。
研究人員表明，只要處於臨界裂縫張開位移極限內，自愈行為就能通過懸空鍵的自發重組發生。
在實驗過程中，研究人員將單層石墨烯單軸拉伸直至破裂，這些單層石墨烯含有各種缺陷，包括先前存在的空穴和不同位相的裂縫。
而不管石墨烯片中預先存在的缺陷的性質如何，一旦停止負荷實驗，石墨烯便開始癒合，並且自我癒合持續進行。而且，無論裂紋多長，只要原始薄片材料或預先存在缺陷的薄片材料的臨界裂縫開口距離在0.3-0.5nm，石墨烯就能自愈。模擬自愈功能具有廣泛的日常應用，包括感測器、移動設備以及超級電容器。
石墨烯→智慧穿戴
石墨烯應用在智慧穿戴領域，是非常直觀的。這來源於它的柔韌度，尤其是服裝領域。
這種產品有三個優勢：
第一是石墨烯與紡織物的結合。將石墨烯與紡織物做深度結合，材質柔軟，利用石墨烯材質的導熱性、穩定性和超導性，以加熱功能作為功能性服飾的切入口，通過5V安全電壓和APP，為服裝提供加熱功能。在很低的電壓下，石墨烯可以非常高效地發熱。而石墨烯發熱時產生的光，頻率正好與我們過去使用的頻譜儀的頻率相似，可以改善人體的血液迴圈狀況、新陳代謝，有非常多的好處。同時因為使用的電壓很低只有幾伏，非常的安全。
第二研發“石墨烯紡織物感測器”。這種感測器附著在布料上，不僅沒有負贅感，同時可以水洗。通過衣服上的石墨烯感測器，可以收集非常多的人體生理指標，包括血壓、溫度等等，甚至由於接觸面積較大，還能測出心電圖這種平常難以收集的資料。
第三是大資料。因為衣服不同於手環，是人人必須穿戴的，可以有效地進行大資料採擷，為智慧穿戴提供很好的樣本產品。不僅能夠便於用戶進行健康管理，同時還可以為傳統公司實現用戶的解讀和幫助進行銷售配貨。
石墨烯→健康醫療
應用於生物醫療領域，如藥物傳送、癌症治療和生物傳感等，目前研究人員已經對石墨烯在進行相關研究。石墨烯擁有許多獨特的屬性，如更大的表面積、生物適應性和化學穩定性，這使得石墨烯具有極大的研究潛力。
人工植入設備是當前醫療市場的一個主旋律，將來石墨烯可能在這些設備中扮演極其重要的角色。石墨烯的生物適應性和機械強度可用于製作各種複合生物材料;其導電性可用於需要該屬性的器官，如神經組織和脊髓元素。例如，密西根理工大學研究人員將石墨烯引入3D列印神經組織已取得進展。該團隊開發出一種高分子材料來培養組織，利用石墨烯作為導電體。
生物傳感是一項正在快速發展的新技術，有潛力應用到許多醫療應用領域，而石墨烯在檢測食品毒素、環境污染、特定病菌和細菌等方面擁有獨特的優勢。例如，將石墨烯氧化物附著在特定毒素的類似於蛋白質的結構上可產生一個增強信號，以便高敏感感測器檢測到毒素，其檢測能力相當於普通感測器的10倍。此外，在利用感測器預測心臟病發作方面，石墨烯氧化物還能檢測到血液中的特定微粒子，而這些微粒子是在心臟病發作前釋放的。當前，基於石墨烯的類似感測器已在研發之中，主要用於檢測多種疾病、毒素和生物標記。
石墨烯還擁有極大的潛力來檢測和治療癌症。在檢測方面，中國的科學家們已經開發出了基於石墨烯場效電晶體的單細胞感測器，甚至能檢測出單一癌細胞。而英國曼徹斯特大學研究人員發現，石墨烯氧化物可作為一種抗癌藥劑來對抗特定癌細胞。配合當前的療法，可能使腫瘤收縮，遏制癌症發展速度，以及治療後的復發。
石墨烯還被廣泛研究用於癌症藥物的傳送，這主要得益於其較大的表面積允許將大量藥物傳送至體內的特定區域。除了用於癌症檢測和藥物傳送，石墨烯本身也被研究作為一種抗癌藥劑。例如，利用其熱傳導特性將非電離的無線電波轉換成熱能，殺死癌細胞內的蛋白質和DNA。
當前DNA測序的重要性日益凸顯，它不僅能對人類構成有更深入地瞭解，還能進一步瞭解遺傳性疾病、癌症類型和人體免疫系統。而基於石墨烯的DNA測序通常需要創建一個石墨烯薄膜，將其浸入導電流體中，在一端加電讓DNA分子經過石墨烯的小孔，從而讓科學家讀取DNA序列。該技術被稱為“納米孔DNA測序”，其特點是讀取快，測序成本低。
納米醫學目前尚處於初期發展階段，同樣石墨烯在醫療市場的應用也處於早期發展階段。但它有潛力進入許多醫療領域，並帶來革命性變化。現在我們要做的是鼓勵更多的研發項目，以確保將來出現更有效、更持久的預防和治療方法。
石墨烯→VR/AR
對於部分VR頭顯以及AR頭顯來說，就像手機一樣，未來續航也是一件非常重要待解決的問題，例如穀歌的Daydream VR平臺等都需要能夠有長時間續航保障的電池技術才得以更好的體驗VR/AR，現在來看，石墨烯電池技術似乎能夠很好的解決這一問題了。
據悉，石墨烯電池擁有快速充電的能力，5000毫安培電量也只需要15分鐘便可充滿。而這項新科技也完完全全可以在未來運用到VR/AR當中，比如對正在開發中的神秘公司 Magic Leap 的MR眼鏡來說，未來石墨烯電池技術或許能夠讓他們做到更加輕薄，充電更快，續航更持久。
據悉現在國內外已經有很多廠商開始大力研發石墨烯電池了，VR改變我們的生活，也許石墨烯會改變VR。
石墨烯在航空領域有很大的潛力，它的堅固令人難以置信，卻又非常輕便靈活。未來，在航空領域，石墨烯的前景也是值得期待的。
石墨烯→機器人
由於石墨烯優良的堅硬性、導熱性及導電性，在電池，塗料等方面都有許多應用，如今石墨烯的應用又多了一種：用來做機器人的人造皮膚，甚至還有自愈功能。
日前，印度理工學院的研究人員認為，納米材料可應用于製造機器人皮膚上的靈活感測器，這種感測器能模仿人體皮膚的自愈功能。只有紙張百萬分之一厚度的石墨烯是由純碳原子構成的薄片，它是目前世界上最硬的材料。
皮膚是人體最大的器官，皮膚有自愈功能也是眾所周知的。由於機器人要承受前所未有的拉伸和彎曲強度，以及偶然的劃傷，所以破裂及裂縫對機器人的人造皮膚影響很顯著。
研究人員使用石墨烯製造出的一種亞納米級的感測器，無論是在裂縫剛開始形核時，還是在其已經擴展到一定長度時，這種感測器都能感知到。
“通過使用分子動力學模擬，我們希望觀測出單層石墨烯在原始狀態和缺陷狀態下的自愈行為，以及它應用在亞納米級感測器上時的破裂點”。文章的主要作者Swati Ghosh Acharyya博士還說道：“不需要任何外部刺激物以及室溫條件，我們也能夠記錄石墨烯中裂縫的自愈行為”。
研究人員表明，只要處於臨界裂縫張開位移極限內，自愈行為就能通過懸空鍵的自發重組發生。
在實驗過程中，研究人員將單層石墨烯單軸拉伸直至破裂，這些單層石墨烯含有各種缺陷，包括先前存在的空穴和不同位相的裂縫。
而不管石墨烯片中預先存在的缺陷的性質如何，一旦停止負荷實驗，石墨烯便開始癒合，並且自我癒合持續進行。而且，無論裂紋多長，只要原始薄片材料或預先存在缺陷的薄片材料的臨界裂縫開口距離在0.3-0.5nm，石墨烯就能自愈。模擬自愈功能具有廣泛的日常應用，包括感測器、移動設備以及超級電容器。
石墨烯→智慧穿戴
石墨烯應用在智慧穿戴領域，是非常直觀的。這來源於它的柔韌度，尤其是服裝領域。
這種產品有三個優勢：
第一是石墨烯與紡織物的結合。將石墨烯與紡織物做深度結合，材質柔軟，利用石墨烯材質的導熱性、穩定性和超導性，以加熱功能作為功能性服飾的切入口，通過5V安全電壓和APP，為服裝提供加熱功能。在很低的電壓下，石墨烯可以非常高效地發熱。而石墨烯發熱時產生的光，頻率正好與我們過去使用的頻譜儀的頻率相似，可以改善人體的血液迴圈狀況、新陳代謝，有非常多的好處。同時因為使用的電壓很低只有幾伏，非常的安全。
第二研發“石墨烯紡織物感測器”。這種感測器附著在布料上，不僅沒有負贅感，同時可以水洗。通過衣服上的石墨烯感測器，可以收集非常多的人體生理指標，包括血壓、溫度等等，甚至由於接觸面積較大，還能測出心電圖這種平常難以收集的資料。
第三是大資料。因為衣服不同於手環，是人人必須穿戴的，可以有效地進行大資料採擷，為智慧穿戴提供很好的樣本產品。不僅能夠便於用戶進行健康管理，同時還可以為傳統公司實現用戶的解讀和幫助進行銷售配貨。
石墨烯→健康醫療
應用於生物醫療領域，如藥物傳送、癌症治療和生物傳感等，目前研究人員已經對石墨烯在進行相關研究。石墨烯擁有許多獨特的屬性，如更大的表面積、生物適應性和化學穩定性，這使得石墨烯具有極大的研究潛力。
人工植入設備是當前醫療市場的一個主旋律，將來石墨烯可能在這些設備中扮演極其重要的角色。石墨烯的生物適應性和機械強度可用于製作各種複合生物材料;其導電性可用於需要該屬性的器官，如神經組織和脊髓元素。例如，密西根理工大學研究人員將石墨烯引入3D列印神經組織已取得進展。該團隊開發出一種高分子材料來培養組織，利用石墨烯作為導電體。
生物傳感是一項正在快速發展的新技術，有潛力應用到許多醫療應用領域，而石墨烯在檢測食品毒素、環境污染、特定病菌和細菌等方面擁有獨特的優勢。例如，將石墨烯氧化物附著在特定毒素的類似於蛋白質的結構上可產生一個增強信號，以便高敏感感測器檢測到毒素，其檢測能力相當於普通感測器的10倍。此外，在利用感測器預測心臟病發作方面，石墨烯氧化物還能檢測到血液中的特定微粒子，而這些微粒子是在心臟病發作前釋放的。當前，基於石墨烯的類似感測器已在研發之中，主要用於檢測多種疾病、毒素和生物標記。
石墨烯還擁有極大的潛力來檢測和治療癌症。在檢測方面，中國的科學家們已經開發出了基於石墨烯場效電晶體的單細胞感測器，甚至能檢測出單一癌細胞。而英國曼徹斯特大學研究人員發現，石墨烯氧化物可作為一種抗癌藥劑來對抗特定癌細胞。配合當前的療法，可能使腫瘤收縮，遏制癌症發展速度，以及治療後的復發。
石墨烯還被廣泛研究用於癌症藥物的傳送，這主要得益於其較大的表面積允許將大量藥物傳送至體內的特定區域。除了用於癌症檢測和藥物傳送，石墨烯本身也被研究作為一種抗癌藥劑。例如，利用其熱傳導特性將非電離的無線電波轉換成熱能，殺死癌細胞內的蛋白質和DNA。
當前DNA測序的重要性日益凸顯，它不僅能對人類構成有更深入地瞭解，還能進一步瞭解遺傳性疾病、癌症類型和人體免疫系統。而基於石墨烯的DNA測序通常需要創建一個石墨烯薄膜，將其浸入導電流體中，在一端加電讓DNA分子經過石墨烯的小孔，從而讓科學家讀取DNA序列。該技術被稱為“納米孔DNA測序”，其特點是讀取快，測序成本低。
納米醫學目前尚處於初期發展階段，同樣石墨烯在醫療市場的應用也處於早期發展階段。但它有潛力進入許多醫療領域，並帶來革命性變化。現在我們要做的是鼓勵更多的研發項目，以確保將來出現更有效、更持久的預防和治療方法。
石墨烯→VR/AR
對於部分VR頭顯以及AR頭顯來說，就像手機一樣，未來續航也是一件非常重要待解決的問題，例如穀歌的Daydream VR平臺等都需要能夠有長時間續航保障的電池技術才得以更好的體驗VR/AR，現在來看，石墨烯電池技術似乎能夠很好的解決這一問題了。
據悉，石墨烯電池擁有快速充電的能力，5000毫安培電量也只需要15分鐘便可充滿。而這項新科技也完完全全可以在未來運用到VR/AR當中，比如對正在開發中的神秘公司 Magic Leap 的MR眼鏡來說，未來石墨烯電池技術或許能夠讓他們做到更加輕薄，充電更快，續航更持久。
據悉現在國內外已經有很多廠商開始大力研發石墨烯電池了，VR改變我們的生活，也許石墨烯會改變VR。