今天我要讲的一种材料叫石墨烯，它是一种纳米材料，很小。它有很多优异的性能，那么一个材料优质的性能从哪里来?大家想过这个问题吗?第一，从它是什么元素，第二，这些元素是怎么排列的。

同样是碳，为什么钻石、石墨、二氧化碳的价值差距这么大？

比如钻石和石墨两种材料，他们都是由碳构成的，但是这种两种材料在我们日常生活中价值似乎完全不同。

钻石颜值很高，价格很贵，它透明、坚硬、绝缘。相反，石墨是什么?它是黑色的、 松软的、导电的，两种材料完全相反，然而它们都是实实在在由碳组成的材料。

如果我说一位女士你带的0.2克的这块碳是从哪里买的?你肯定感到不高兴，“我这是钻石”。然而这些钻石也好，石墨也好，和我们呼出的二氧化碳里面的碳都是一样的。好比说，今天你大概呼出了2000多克拉的碳，那么你就觉得这个呼吸好值钱。

结构不一样造成了性质的不一样，我们可以看到，在图中钻石是一个三维结构，而石墨在二维层面有一个很强的化学键连接，在层和层之间是一种很弱的化学键，叫范德华力的连接，这就造成了它们性质的巨大的不同。

我们今天要谈的是个纳米碳材料，那我们就看看在纳米的结构里面，材料的结构对材料的性质究竟会造成什么样的影响。

为什么〇维碳获得了诺奖，而一维碳却失之交臂？

第一，〇维碳，也叫碳60。我们看到它是笼子状的结构，它是一种五边形和六边形拼凑起来的，跟足球非常像，所以它有一个另外的名字叫“足球烯”。如果我们在足球的每一个拼凑的键点上放一个原子，我们就完全相同地制造了一个碳60的这样的一个分子结构。

这个分子是在1986年被两位美国科学家和一位英国科学家发现的，并由此获得诺贝尔化学奖。富勒烯的发现加深了我们对宇宙中含碳分子的认识、碳的演化的认识，以及对芳香族物质的理解。

一维碳材料——碳纳米管，我们可以看到它是一个管子状的结构，它的直径大约在一纳米上下。这个材料是由日本NEC的科学家饭岛澄男发现的。

1991年，当时由于透射电镜的技术的发展，他可以很清楚地看到这样的一个管式结构。这个碳管在我们做纳米材料的领域中非常重要，因为他使纳米材料进入了普通人的视野，而他在科学界也掀起了纳米材料的高潮。

纳米管有很多奇异的性质，我们似乎觉得碳60获了诺奖，碳管是不是也应该获得诺奖呢?但他并没有，当然诺奖的委员会有不同的考虑，但是有一个原因可能让大家对它有点忧虑。

饭岛澄男发现了碳管的时候，有许多人跳出来说，我早就发现了，我冤枉。也有好多团队这样跳出来，最著名的应该是前苏联的科学家，在1952年的时候他们就看见了纳米碳管的影子。

但由于当时他们是用俄语写的论文，不能被世界其他地方人读到，而且当时的苏联跟其他国家的交往也没有那么多，他们就错过了把这个科研成果公之于众的机会。大家为此争论不休的时候，科学家忽然在久远的大马士革钢刀里面发现了碳纳米管，当时的这个技术已经失传了。