石墨烯|我国在芯片领域开辟的石墨烯新赛道，目前进展如何？

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石墨烯是一种由碳原子组成的六角形，呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯是已知强度最高的材料之一，不仅如此，它还具有量子霍尔效应、热传导性、良好的光学特性等物理特性，同时还具有生物相容性、氧化还原性等化学特性，被称为最伟大的材料，正因为石墨烯有着如此多的优良特性，所以被称之为21世纪的工业之母。
事实上，石墨烯是一种性质非常特殊的新型材料，它仅由一层分子构成，厚度不到1纳米，但却拥有非常高的强度，是目前人类发现的强度最高的材料之一，它的硬度远超现在最硬的钢材，可以被用来制造高强度复合材料。
而且它还拥有非常优良的导电性和半导体特性，石墨烯的导电能力能够将电磁延迟时间缩短几百上千倍，所以它能够用来制造更加先进的半导体芯片--即石墨烯芯片（碳基芯片）。
在当前硅基芯片工艺逐渐接近极限时，中国芯片行业希望通过研发出先进的石墨烯芯片技术替代硅基芯片，从而解决硅基性能极限的问题。石墨烯芯片的性能将比硅基芯片提升10倍，而功耗却比硅基芯片低得多。
科学家在分析钻石等同素异形体后，得出了一个猜想--1厘米厚的石墨是由1500万层碳原子堆叠而成的，然而在过去的几十年来里，科学家用尽了各种手段都无法分离出单层石墨。不过这一猜想最终被安德烈和康斯坦丁这两位俄裔科学家所证实了，他们二人也因发现石墨烯这一超级材料，而荣获诺贝尔物理奖。

他们将一块石墨薄片在两面都贴上胶带，然后一拉，薄片就被撕开变成了两半，就这样循环往复，他们最终撕出了单层的碳原子，经过测试，结果令人感到震惊--它是人类已知最薄的材料，仅有0.35纳米厚。

它也是人类已知强度最高的物质，比钢铁高200倍，同时，它还能承受拉伸和弯曲，这就意味着石墨烯可以替代现有的高强度材料，用来制造防弹衣、汽车、飞机，如果用来制成人们日常生活中的包装袋，它可以承受2吨重的物品。
中国进入石墨烯领域虽然比美国晚了20年，然而却成功实现了弯道超车。这令美国人感到十分震惊，美国专家直言：美国发展了30年的技术，被中国10年时间超越！

众所周知，美国在全球半导体领域一直处于领先地位，也是最先开始研发石墨烯技术的国家。然而耗费了30年的时间，美国却在这一领域毫无建树，始终未能取得任何成果。而中国仅用了10年时间，就率先在石墨烯材料上取得了突破。
我国的这项重大科技突破归功于一位年轻的天才科学家--曹原，他在20多岁时就发现了石墨烯的超导电性和量子特性，并且制备出了石墨烯材料，并因此获得了2021年青年物理学家的最高奖。

中国为什么制造不出高端光刻机？实际上并非技术问题，归根结底就是材料问题，而在传统的硅基材料已经面临发展瓶颈的情况下，中国要在芯片竞争中赢得优势，就必须开辟新赛道，用新材料取而代之。

目前，我国在石墨烯材料领域已经取得了全球领先优势，具体体现在以下几个方面：

一、中国石墨烯技术专利申请量遥遥领先，占全球68%