为什么石墨烯比铅笔芯坚韧呢？

首先介绍一下石墨，石墨是生活中很常见的一种物质，比如说铅笔芯就是石墨。石墨是一种六边形的层状结构，每一个平面都是由碳原子形成的正六边形所连接起来的片层结构，层与层之间以范德华力结合起来。而石墨烯就是其中的一层，这种仅由一层碳原子构成的结构就是石墨烯。

 

 

   在2004年的时候，英国曼切斯特大学的安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫偶然的用胶带粘住石墨薄片的两侧，撕开胶带，石墨薄片也一分为二，如此反复，就得到了越来越薄的仅由一层碳原子构成的石墨薄片——石墨烯。

   为什么石墨那么软，而石墨烯又表现得那么“硬”呢？说石墨软是指的宏观表象，由于石墨层间是靠范德华力维系的，在外力作用下层与层容易相对滑移，给人“软”的假象，但在垂直于平面方向石墨同样硬得惊人，甚至可以损坏金刚石工具。石墨烯就是剥离为单片的石墨单层，硬度并没发生变化。

 

 

   石墨烯的“硬”，是指强度高，衡量强度的指标是杨氏模量，根据杨氏模量的高低可以把物质分为硬物质和软物质。石墨烯的模量非常高，可达1T帕，是材料里最高的，所以石墨烯是硬物质，可以说是很硬。相应的像橡胶这些，模量只有几千帕，就是软物质，很软。 

 

 

   再说石墨的软，这是物理概念，指的是硬度。硬度的衡量，是用一种材料去破坏另一种材料，被破坏的硬度就小。石墨的片层之间是范德华力，非常弱，只要用固体去划它，都能把它的片层错开，所以石墨很容易被破坏，就是说石墨很软。

来源：微信公众号煜和

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