大马士革钢刀存在于公元三世纪到十七世纪，现在我们又找回了这项技术，在那里我们也发现了碳纳米管，而且碳纳米管在里面是有一个增强和增韧的作用的 。大马士革刀非常锋利，我找到的英文资料是这样形容它的，一根头发落在大马士革钢刀上面会被削成两半，如果用大马士革钢刀去削一个步枪的枪管可以把它削断 。这跟我们中文形容刀快不是一样的吗？吹毛断发，削铁如泥 。
碳纳米管为什么会出现在大马士革钢刀里面呢？这个并不难理解，是因为我们在炼铁炼钢的过程中有碳的存在，它就提供了碳源，同时有铁的存在，铁是一种催化剂，在今天讲碳管的时候，还要大量地使用铁 。所以那个时候，在一定的工艺条件下生产出的大马士革钢刀里面有碳纳米管就不奇怪了 。用透明胶带分离出石墨烯下面进入我们的主题二维材料，一提到二维，我相信有很多大刘（刘慈欣）的粉丝想到三体里面讲的二向箔，是一个维度打击武器，可以让一个三维世界在上面坍塌，有无穷的力量 。
我们钦佩大刘的丰富的想象力 。但是我们也知道，想象力一定是基于一些现实的基础，好比说我们想到了一个长着翅膀、会飞的熊，是因为我们见过一只熊和翅膀，我们把它放在一起就出现了新的创意 。我也在想，大刘是不是受到了二维材料石墨烯的启示，想到这样一种结构 。石墨烯的结构就是一个单层的石墨，石墨我们大家非常熟悉，然而这个石墨烯是不是也像石墨那么普通？实际上不是的，石墨烯从石墨里面是分离出来的，我们承认这一点 。
然而石墨烯给我们打开了一个广阔的视野，告诉我们材料可以是以二维形式存在的 。作为一个材料科学家，我们受过的教育一直是二维材料这样一层原子组成的结构，在热力学上是不稳定的，它会坍塌 。就仿佛说有一张纸有两个足球场那么大，它自己无法支撑自己，除非放在什么上面才行 。2014年，英国曼彻斯特大学的两位科学家Dr. Geim和Novoselov，他们两个人在石墨里面分离出了石墨烯，给我们开阔了一个新的视野，以此为发端，至今为止，我们找到了上千种二维材料 。
我们看看二维材料最早是被用一个多么意想不到的方法分离的 。他们拿了一个胶带，然后拿一块石墨这样反复粘 。因为它是层状结构，一层一层被分开，最终会找到一些单层的结构，然后把它转移到一个基底上面去，就可以研究它了 。“黑金”石墨烯有多强？1.力学性质石墨烯的力学性质非常之强，它的力学拉伸强度达到130GPa，相当于钢铁的一百倍 。
理论计算得到，如果石墨烯有效的连接厚度能够达到一毫米，它都能够撑起一只大象的重量 。它这么强的力学性能从何而来？就像我们开始讲的——结构决定了性质 。它是一个二维结构，碳和碳之间的链非常之强 。在每一个碳周围有三个邻居，这三个邻居形成的碳的键非常短，非常强，支撑了石墨烯的高强的力学性质 。2.电学性质它的电学性质很值得一提，它的电子迁移率可以达到200,000cm2/Vs，是硅的一百倍 。
什么是电子迁移率呢？就是说电子在这种材料里可以跑得多快 。一个材料的导电性由两件事情决定，一个是电子在里面跑多快，第二是有多少电子在里面跑 。大家可以想象一下高速公路，这条公路上限速是多少，车可以跑多快，以有多少车在上面跑决定了这条高速公路的运力 。所以我们在电子器件制造中，很多的时候我们希望有一个高运力，这样的话能加速器件的运算速度 。
第二，它的电流密度的承受能力非常之大 。好比说我们有一个常用的导线，比如说金属线铜线，我们通电流，如果电压增加，电流增加到一定程度，电流会把铜丝烧断 。但是石墨烯抗烧断的能力非常之高，它可以达到铜的100万倍！如果我们用石墨烯做导线的话可以大大降低导线的重量 。而且最近的一个新发现，在双层石墨烯里面，如果转动一个角度，它会有一些超导现象出现 。
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