（文章來源：知新了了）

石墨烯可能是世界上最有用的材料之一。雖然，它只有一個碳原子那么厚，但它比鋼強很多倍，而且非常靈活。自從2004年研究人員首次將其分離出來，涉及石墨烯的專利清單每年都呈指數級增長。估計用不了多久，這種超級材料就會引發一場可能真正改變世界的技術革命。我們匯總了一些在不久的將來值得期待的幾項意義深遠的石墨烯發明。

曼徹斯特大學的安德烈海姆（Andre Geim）及其同事曾因分離石墨烯而獲得諾貝爾獎。他們的研究表明，石墨烯可以用來制造由從空氣中提取的氫提供動力的移動發電機。Geim的研究小組發現，盡管石墨烯即使對最小的原子也是不可滲透的，但它可以用來篩選被剝離電子的氫原子。

這意味著，石墨烯薄膜可以用來極大地提高質子傳導膜的效率，質子傳導膜是燃料電池技術的重要組成部分。科學家設想，未來汽車可以僅靠環境空氣中微量的氫氣提供動力。安德烈海姆表示：“從本質上講，你從大氣中抽出燃料并從中獲得電力。”

與燃料電池相同的不滲透性提高了石墨烯的其他潛在用途，包括將蚊子拒之門外。在這個應用中，研究人員發現了兩種途徑來阻止這些致命的昆蟲。布朗大學（Brown University）的研究人員發現，多層石墨烯可以阻止蚊子感知皮膚或汗液相關化學物質的能力，這為處理蚊子提供了一種不尋常的非化學方法。最重要的是，這些層提供了一個蚊子根本無法咬穿的物理屏障。

研究人員表示，有了石墨烯，蚊子甚至都不會落在皮膚上。科學家原本以為石墨烯只是一種物理屏障，通過抗刺穿作用，阻止蚊子叮咬，但當看到這些實驗時，發現它也是一種化學屏障，可以阻止蚊子感知到有人在那里。下一步是創造一種石墨烯屏障，這種屏障在潮濕的時候和干燥的時候一樣有效，因為蚊子可以在織物潮濕時讓它們的纖維束或進食裝置穿過織物。

石墨烯甚至可以幫助解決世界水危機。由石墨烯制成的膜既可以讓水通過，但又足以過濾掉鹽。換句話說，石墨烯可以徹底改變海水淡化技術。麻省理工學院的研究人員發現，這種材料的透水率比傳統的反滲透膜高幾個數量級，納米多孔石墨烯可能在水凈化方面發揮有價值的作用。

事實上，有一種類型的石墨烯已經被證明在水過濾方面非常有效，它使悉尼港的水樣在通過過濾器一次后就可以安全飲用。澳大利亞聯邦科學與工業研究組織（CSIRO）的研究人員使用了一種名為“GrapHair”的石墨烯形式，使海水經過單一處理后可以飲用。

CSIRO的科學家表示，這項技術只需一步，就可以制造出干凈的飲用水，無論它有多臟。我們需要的只是熱量、石墨烯、膜過濾器和一個小水泵。我們希望可以在發展中國家開始實地試驗。

2019年，發表在“材料科學與工程C”（Material Science&Engineering C）上的另外一項研究，將這一概念又向前推進了一步，使得氯化的需求變得過時。來自俄羅斯國立科技大學（MISIS）和其他科學家的研究表明，將氧化石墨烯注入含有大腸桿菌的溶液中，石墨烯通過形成薄片“捕獲”細菌。一旦從溶液中撈出薄片，水就可以飲用，石墨烯甚至可以重復使用。

請忘記硅谷吧！未來可能就在石墨烯谷（Graphene Valley）。今天，我們的電子設備依賴硅作為關鍵元件，但硅制成的晶體管正在接近它們可以發揮作用的最小尺寸，這意味著我們設備的速度很快就會觸底。然而，石墨烯的超薄性質可能是這個問題的答案。也許用不了多久，石墨烯就會取代我們電子設備中的硅，使它們比以往任何時候都更快。

石墨烯還將使制造超薄、靈活的觸摸屏成為可能，而這種觸摸屏幾乎牢不可破。你再也不用擔心會打碎你的智能手機了。2018年，麻省理工學院(MIT)和哈佛大學的研究人員發現，石墨烯具有更驚人的電子特性。它可以在兩種極端情況下調節：作為絕緣體或超導體。換句話說，同樣的材料既可以阻擋電子的流動，也可以無阻力地傳導電流。

麻省理工學院物理學家表示，我們現在可以將石墨烯作為研究非常規超導性的新平臺。人們可以想象用石墨烯制造超導晶體管，你可以打開和關閉它，從超導到絕緣。這為量子器件打開了許多可能性。經典科幻動作電影《鐵血戰士》中，外星刺客有能力通過熱紅外線看到世界。密歇根大學的研究人員開發了一種石墨烯隱形眼鏡，佩戴者可以感知整個紅外光譜 —— 外加可見光和紫外線。

專家們表示，如果我們把它與隱形眼鏡或其他可穿戴電子設備結合起來，它會擴展你的視野，它為你提供了另一種與環境互動的方式。石墨烯甚至可能有能力改善你的性生活。石墨烯制成的避孕套可以更為超薄，這意味著能夠獲得更多的感覺。而且，它們也是超級堅固的，這意味著它們不太可能破裂，這是對任何避孕套的真正考驗。

2013年，領導石墨烯避孕套研究的材料科學家阿拉文德·維賈亞拉格哈萬表示，如果這個項目成功，我們可能會使用石墨烯，它將以最親密的方式接觸我們的日常生活。

對石墨烯避孕套的追求比一些倡導者預期的要慢，但它仍然在進行。比爾和梅琳達·蓋茨基金會（Bill And Melinda Gates Foundation）在2013年資助石墨烯避孕套的研究時掀起了波瀾，雖然這一努力有點停滯不前，但它已經顯示出足夠的希望來賺取額外的資金。與此同時，至少有一家公司加入了這一潮流，推出了“石墨烯靈感的避孕套”，這種避孕套實際上并不使用石墨烯，而是借用了它的六邊形結構。

因為石墨烯幾乎是不可滲透的，有一天，石墨烯涂料可以用來消除腐蝕和生銹。研究人員甚至表示，用石墨烯涂料覆蓋的玻璃器皿或銅板可以用作強腐蝕性酸的容器。開發這項技術的研究人員稱，石墨烯涂料很有可能成為一種真正具有革命性的產品，適用于任何類型的工業，包括空氣、天氣因素或腐蝕性化學物質的防護。這些行業包括，醫療、電子和核工業，甚至造船業等等。

由于新型石墨烯電極技術的發展，發光的墻壁可能很快取代燈泡，還可以使顯示器比現在更薄。這種發光的“墻紙”提供了比電燈泡更舒適、更可調節的房間光線，而且更為節能。想想一下，沒有什么東西比發光的“電子爭霸戰”般的墻壁更具有未來感。專家們表示，用石墨烯代替傳統的金屬電極，未來的元件將更容易回收，因此對環境更有吸引力。
（責任編輯：fqj）