石墨烯的前世今生
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前言

石墨烯是什么?石墨烯比玻璃更透明吗?石墨烯能托起一头大象吗?石墨烯能让空气更净、水更纯吗?“石墨烯口罩”“石墨烯暖宝宝”“石墨烯内衣”“石墨烯发热壁画”是真的吗?石墨烯和5G有什么关系?石墨烯能用来制作芯片吗?石墨烯能检测病毒吗?

石墨烯是石墨的极限存在形式。2010年诺贝尔物理学奖被授予了首次制得石墨烯的研究者。作为二维材料的典型代表,石墨烯受到国内外科研工作者广泛而持久的关注。同时,石墨烯作为我国重要的前沿新材料,在推动材料领域基础研究进步、传统产业转型升级和新兴产业发展等方面发挥着巨大的作用。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出要发展壮大战略性新兴产业,其中就包括新材料。《面向2035的新材料强国战略研究》明确将“石墨烯材料”列为重点研发对象。普及石墨烯的知识对推动科技进步、行业发展及树立公民正确的科学认知具有重要作用和深远意义。

在此背景下,石墨烯领域的一线科研学者(教授、研究员)和教育工作者(重点中学和科技馆的教师)以石墨烯为主题,结合大众的阅读习惯、知识储备,商定语言风格、内容深度,共同撰写“走近神奇的石墨烯”系列图书。

“走近神奇的石墨烯”系列包括《石墨烯的前世今生》《石墨烯的探秘之旅》,由石墨烯发现者、诺贝尔物理学奖获得者安德烈·海姆(Andre Geim)作序,旨在以石墨烯这一特色新材料为切入点,讲述前沿科学与基础科学间的关联性,激发读者感受前沿科学的魅力。其中,《石墨烯的前世今生》全面回顾新材料石墨烯的发现历程,介绍石墨烯的结构、制备方法、优异性能及上中下游应用,系统梳理石墨烯在发现、发展过程中面对的质疑,详细阐述如何正确认识、理解石墨烯的过去、现在和未来,以及石墨烯给学术界、产业界带来的影响,并展望石墨烯的发展趋势。书中有妙趣横生的故事、赏心悦目的插图、一目了然的表格、年代感十足的老照片、珍贵的史料及最新的调研数据,内容形式丰富多样。《石墨烯的探秘之旅》集通俗演绎、科学普及、硬核知识为一体,深入浅出地介绍“了解石墨烯”“制备石墨烯”“感受石墨烯”“认识石墨烯”“详解石墨烯”“探究石墨烯”等内容,设计“提示与启发”“拓展知识”等模块,提炼科学常识和科学问题。书中汇集了15个趣味性强、操作简单、效果突出的探究性实验,便于读者亲身体验。

感谢国家自然科学基金、北京市科学技术协会科普创作出版资金资助项目、西安市追梦硬科技创业基金会对本系列图书的支持。由于石墨烯领域的发展日新月异,加之作者的水平和能力有限,时间仓促,书中难免有疏漏和不足之处,敬请读者和专家予以批评指正。

作者
2022年11月