9 月 21 日，第二届 BEYOND 国际科技立异博览会（以下简称 “BEYOND Expo 2022”）开幕式在 BEYOND Metaverse 中重磅举办。本次 BEYOND Expo 联合工银澳门打造消费科技峰会，和全球顶尖科技企业和代表一起讨论立异居家科技、个人科技、出行科技等新式细分范畴的运用，一起讨论新技能的运用赋能职业革新及新的机会、推进消费科技业态革新，展望消费科技发展趋势。

在本次消费科技峰会上，BEYOND Expo联合创始人、动点科技创始人卢刚博士对话西湖大学资料科学讲席教授黄嘉兴，一起讨论了石墨烯的根底特性和未来远景。

祛魅石墨烯

作为一种新式并且广泛运用的资料，石墨烯原本就存在于天然界，仅仅难以剥离出单层结构。1毫米厚的石墨大约包含300万层石墨烯，它是由一层碳原子以六角形蜂巢结构周期性严密堆积构成的二维碳资料。

“人们很早就发现了石墨，但直到2004年，两位英国科学家用一种十分简略的试验办法突破了原有理论认知。他们从高定向热解石墨中剥离出石墨片，然后将薄片的双面粘在一种特别胶带上，扯开胶带，就能把石墨片一分为二。不断这样操作，薄片越来越薄，最终得到了仅由一层碳原子构成的薄片，即石墨烯。理论上虽不或许成功，试验中却偏偏被制备出来了。这个发现当即震慑了科学界，两位发现者一起获得了2010年诺贝尔物理学奖。”黄教授解释道。

石墨烯具有许多奇特功用，因而声称“新资料之王”：它是最薄的资料，由于它仅有一个原子层；它是强度最大的资料，理论上强度比钢强韧200倍；它是导电性最好的资料，电导率是银的1.6倍；它是导热性最好的资料，热导率是铜的13倍。

石墨烯常见的粉体出产的办法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法，薄膜出产办法为化学气相堆积法（CVD）。石墨烯层数越少，功用越共同，相应的制备难度越大，本钱越高。

石墨烯运用广泛，现在新能源汽车产业中将石墨烯用作锂离子电池的导电添加剂，使电池充电速度更快、电容量提高；还能够将其添加进防腐涂料中，节约防腐涂料中较贵的锌含量，并提高防腐功用；在大健康范畴，能够运用其导热功用制造眼罩、护膝等理疗产品；还比方采用了石墨烯触摸屏、电池与导热膜的石墨烯手机等。

在2019年国际移动通讯大会上，就设有石墨烯专门展厅，展现了石墨烯在数据通讯、传感器、物联网、可穿戴设备、新能源等范畴的运用。比方，用石墨烯做的超活络电子传感器可检测有害气体，用石墨烯做的宽带图画传感器能一起勘探可见光与红外光等。

从石墨烯到资料科学办法论

黄教授从前的课题组运用石墨烯替代有毒的分子制备更安全的染发剂。只需求十分钟，石墨烯在头发外表构成一层均匀的薄膜，厚度约2微米。研讨者比照了清洗前后的头发色彩，至少能够抵挡30次的洗发水清洗而不明显褪色。换句话说，即便你每天洗头，也能够至少确保1个月不褪色。

黄教授坦言，他看好石墨烯未来在纤维方面的远景。“你的衣服假如能够用手机操控并添加新的功用，是一件风趣的工作。比方传导功用，经过手机APP定制你今日想要的斑纹，你就能依据心境和衣服标准自动挑选调整。”

不只如此，将来还能够把石墨烯做成用来提高人的归纳感知的根底资料，人的视觉、触觉、听觉能够被极大增强。“一切的这些增强的技能里边，最底子的一些技能都是根据电驱动的，所以必定需求人体与天然之间的电界面，电界面不需求十分导电但必定需求够薄够舒畅，并且不易发觉。咱们经过人工智能来增强和辅佐思考力和处理杂乱数据的才能。”

信息加工进程中所运用的数据处理的算法，实际上能够被资料学家运用来做资料外表功用的规划。“简略地说，数据存储的光碟外表的光学性质是能够由数据压缩到算法来定制的，能够得到物理功用可调的外表，一起又贮存了信息，把虚拟的数字国际、信息国际、实体资料国际结合在一起。”

他表明，人体内各种神经传导也都是靠电信号，所以将来需求有像石墨烯这样的根底性资料，来协助咱们规划更好的人机界面，将人们一切的感知悉数开释出去。

最终，黄教授以为资料科学的精华便是这个Stucture Properties Philosophy（结构特性哲学）。“特别强调一点结构是十分丰富的概念，不只包含许多个空间标准，还要考虑到微结构。资料的结构并不是永久不变的，在不同的时刻标准体现十分不一样的特性，不只仅跟着时刻的演化，特别风趣的当地是当你去研讨和运用资料，还考虑时刻和空间标准。”他指出他在资料范畴内的最大爱好便是资料加工，“由于这是源头，你把源头做好能推进许多下流的东西，成功不用在我，而功力必不唐捐。”