文档介绍：地球上的生命都是以碳元素为基础的
碳元素是神奇的六号元素，其单质的众多同素异形体，从最硬到极软、全吸光到全透光、绝缘体到半导体到导体、绝热到良导热、高临界温度的超导体等。
* 钻石是已知最硬的矿石；石墨却是最软的矿石之一。
* 钻石是终极的研磨剂；石墨却是非常好的润滑剂。
* 钻石是一流的绝缘体；石墨却是良导体。
* 钻石通常是透明的；石墨却是不透光的。
* 钻石的结晶是立方晶系；石墨却是六方晶系。
* 钻石的价值昴贵；石墨却是相当廉价。
近二十年来，碳纳米材料一直是科技创新的前沿领域
1996年诺贝尔化学奖 2010年诺贝尔物理学奖
碳纳米材料介绍
石海龙
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碳纳米材料的特性及其应用
碳纳米材料发展简史
碳纳米材料的分类
石墨烯（graphene）
富勒烯（fullerene）
碳纳米管（carbon nanotube）
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碳家族
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1985年发现了巴基球(C60)，又称足球稀；柯尔、克罗托和斯莫利在模拟宇宙长链碳分子的生长研究中，发现了C60。因此，1996年获得诺贝尔化学奖。
1991年日本电气公司的S. Iijima在制备C60、对电弧放电后的石墨棒进行观察时，发现圆柱状沉积。-30 nm，叫Carbon nanotubes，(CNTs碳纳米管）；
1992年；
2003年5月4日，日本信州大学和三井物产下属的CNRI子公司研制成功Ф= 。同年，日本名古屋大学筱原久典教授制备出了纳米电缆；
2004年3月下旬, 中国科学院高能物理研究所首次成功合成、分离、表征了单原子数目富勒烯分子C141;
2004年，英国曼彻斯特大学的安德烈·K·海姆和他的学生康斯坦丁·沃肖洛夫等制备出了石墨烯。并获得了今年的诺贝尔物理学奖。
碳纳米材料发展简史
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碳纳米材料的分类
金刚石（四面体）
石墨（片状结构层状分布）
石墨烯（单层片状结构）
富勒烯（封闭的笼状结构）
巴基球（C50 、 C60 、C70、C76、C80、C82、C84、C90、C94等）
巴基葱（多层同心球状结构）
巴基管（碳纳米管）
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比钻石还硬的材料 ——石墨烯
2010年诺贝尔物理学奖
安德烈·海姆康斯坦丁·诺沃肖洛夫
获奖原因
对石墨烯这一世界上最薄材料的开创性研究
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康斯坦丁·诺沃肖洛夫
安德烈·海姆
2010年度诺贝尔物理学奖获得者
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发现
Graphene(石墨烯) 是2004年由曼彻斯特大学科斯提亚•诺沃谢夫（Kostya Novoselov）和安德烈•盖姆（Andre Geim）发现的，他们使用的是一种被称为机械微应力技术（micromechanical cleavage）的简单方法。正是这种简单的方法制备出来的简单物质——石墨烯推翻了科学界的一个长久以来的错误认识——任何二维晶体不能在有限的温度下稳定存在。现在石墨烯这种二维晶体不仅可以在室温存在，而且十分稳定的存在于通常的环境下。
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结构和性能
石墨烯是单原子层的石墨
石墨烯结构非常稳定，迄今为止，研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况。石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面就弯曲变形，从而使碳原子不必重新排列来适应外力，也就保持了结构稳定。
电子的运动速度达到了光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。这使得石墨烯中的电子，或更准确地，应称为“载荷子”(electric charge carrier)，的性质和相对论性的中微子非常相似。
石墨烯中电子的隧道效应：电子波能百分百地发生隧穿，事先在一片石墨烯晶体上人为施加一个电压（相当于一个势垒），然后测定石墨烯的电导率。一般认为，增加了额外的势垒，电阻也会随之增加，但事实并非如此，因为所有的粒子都发生了量子隧道效应，通过率达100%。这也解释了石墨烯的超强导电性：相对论性的载荷子可以在其中完全自由地穿行。
石墨烯有相当的不透光率：只有单层原子厚度，%的可见光。
石墨烯是有史以来被证实的最结实的材料,其强度可达130 GPa。科学家发现了一些只有100分之一头发丝宽度的石墨烯薄片后，他们就开始使用原子尺寸的金属和钻石探针对它们进行穿刺，从而测试它们的强度。让科学家震惊的是，石墨烯比钻石还强硬，它的强度比世界上最好的钢铁还高100倍！如果将一张和食品保鲜膜一样薄的石墨烯薄片覆