石墨烯是什麼？優點與缺點有哪些？
石墨烯在近年來應用於各種號稱能發熱或涼感的寢具商品上，如：石墨烯床墊、石墨烯棉被、石墨烯衣物褲子…等，
然而，石墨烯是什麼東西？從何而來？石墨烯缺點與優點有哪些？以下詳細說明：
目錄
石墨烯是什麼？
石墨烯顧名思義，便是很稀很薄的石墨(Graphite)，石墨是很普遍的物質，家中都有的鉛筆筆芯就是石墨所製作。
石墨的分子型態為多層立體結構，科學家將石墨像是撥洋蔥般一層一層剝開，讓它越來越薄，且不斷重複撥開動作，直到最後一層(分子剩下2D平面結構)，
就成為了石墨烯，石墨烯為奈米材料，厚度僅有0.34奈米，30萬片石墨烯疊在一起約與頭髮粗細相當，
石墨烯又稱為單層石墨，簡單來說，你可以把石墨烯想像成為超級超級薄的石墨就好。
奈米大小單位換算參考：
| 單位換算 | 公尺(m) | 公分(cm) | 公釐(mm) |
| 1奈米(μm) | 10-9公尺 (10億分之1公尺) | 10-7公分 (1千萬分之1公分) | 10-6公釐 (1百萬分之1公釐) |
奈米(μm)單位很微小，為頭髮粗細的10萬分之一，時常用於測量分子、細菌與病毒。
石墨烯什麼時候發現？如何發現的？
1930年開始，當時的科學家認為單層狀態下的石墨應該存在，到了1950年，科學家已將開始試著從石墨分離出單層的石墨烯，
直到2003年，才由2位物理學家，老師：安德烈·蓋姆(Andre Geim)及學生：康斯坦丁·諾沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)將石墨烯成功製造出來，
從石墨分離出石墨烯是一個偶然，在一次實驗中，康斯坦丁·諾沃肖洛夫用了很普遍的一般膠帶黏了一些研磨過的石墨交給了安德烈·蓋姆，
安德烈·蓋姆將膠帶放到電子顯微鏡下觀察後，出乎意料看到膠帶粘粘到的石墨變得比較薄，接著突發奇想的繼續用膠帶來黏貼剝離，最終成功獲得了石墨烯。
石墨烯材質在製造出來的隔年2004年發表，2010年，師生2人也藉著此重要發現獲得諾貝爾物理獎。
石墨烯的優點與缺點有哪些？
石墨烯被稱為21世紀最偉大的發明，也被譽為21世紀材料之王，是世界上已知最薄卻最硬的材料，
未來石墨烯將應用在各種不同領域的產品上，有著不少優點，以下將說明石墨烯缺點與優點：
石墨烯優點：
1. 超導電
石墨烯導電性強非常高，也是世界上已知在常溫下電阻率(10-6 Ω·cm)最低的材質，
電阻率比銀低，導電性比銅還高，使得半導體科學家都期待石墨烯有一天能取代矽，同時石墨烯的超強導電性與低電阻能讓晶片更加縮小、速度也快上許多。
2. 導熱快、降溫散熱快速
石墨烯的熱傳導率K值介於4,400 ~ 5,700W/mK之間，導熱效果比金屬強(為銀熱導率的14倍、鐵的71倍、玻璃的4,000倍)，代表石墨烯傳遞熱量速度非常快，
可應用於手機、電腦、晶片、電池…等商品，散熱速度的大幅提升，能增加產品使用壽命與效能。
3. 硬度高、韌性強
石墨烯的楊氏模量達到1,100GPa，代表它鑽石比鑽石還硬，彈性又比鑽石高了20%，
用紙張厚度的石墨烯做成繩子，就能夠吊起一台汽車，石墨烯既堅硬又有延展性，作為材料使用，能夠應用到生活中很多的領域。
4. 超薄、透光、防水、隔絕空氣
石墨烯輕薄幾乎透明，透光率達97.7%，且因分子細小排列緊密，密閉性很高，能夠防水隔絕空氣(不透氣)，防止細菌滋生，
適合應用在手機或平板的觸控銀幕、太陽能電腦面板以及精密的相機、望遠鏡的鏡頭上。
5. 能散發遠紅外線、蓄熱保暖
石墨烯的遠紅外線放射率高達0.97，混紡作為寢具布料使用，在石墨烯吸收人體熱量之後，能夠回頭的散發遠紅外線，
而遠紅外線能夠與人體中的水分產生共振，讓身體發熱，並提高血液循環，產生保溫的效果。
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石墨烯缺點：
1. 價格高昂
真正的單層石墨烯生產難度高，製造設備價格高昂，使得石墨烯售價比黃金還貴，
市面上的產品，大多不是使用單層石墨烯，而是根據不同用途，採用多層的石墨烯所製造。
2. 製程不環保、生產不易
石墨烯生產是由化工廠進行，生產過程會產生不少化學廢棄物，並且，石墨烯的成品面積小，仍未突破一次製造大面積石墨烯薄片的製造方法。
3. 生產過程可能變質
石墨烯在生產過程中，容易因為遇到高溫而氧化變質，變成氧化石墨烯，
氧化石墨烯的物理特性與石墨烯略有不同，導電性也較低。
