就在你以为无法得到更令人印象深刻，2016 年是让我们感到惊讶，石墨烯在今年的最后阶段已经消失并被淘汰。
一项新的研究表明，石墨烯能够承受的电流远远超过我们之前的预期，而且远远超过普通材料，使其成为下一代超快电子产品的完美构建模块。
“电流密度比正常情况下导致材料破坏的电流密度高出约 1,000 倍，”其中一位研究人员伊丽莎白格鲁伯说，来自奥地利维也纳工业大学应用物理研究所。
“但在这些距离和时间尺度上，石墨烯可以承受如此极端的电流而不会遭受任何损坏。”
澄清一下，我们在这里讨论的不是石墨烯如何有效地导电。 今年早些时候，科学家们已经成功地扭转了这一局面将材料转变为超导体，能够以零电阻穿梭电子。
这个数字很大，足以让石墨烯再保住“神奇材料”的称号一年。
这项最新的研究不是着眼于电子流的效率，而是着眼于材料可以处理多少电流——具体来说，它可以在短时间内处理多少电子通过它充电。
结果令人印象深刻。
如果您需要快速复习一下，石墨烯是一种单原子厚的蜂窝状碳片，在纳米尺度上表现出一些令人难以置信的特性。 它比钢更强，比金刚石更硬，并且具有令人难以置信的灵活性 - 现在它似乎能够承受高电荷密度。
为了弄清楚这一点，研究人员猛烈抨击了带正电的氙离子撞击石墨烯片，导致大量电子从石墨烯上被撕裂，并被击穿。
想象一下这些氙离子夺走石墨烯的电子，就像将网球扔到布满灰尘的床单上一样。
一个氙离子可以从石墨烯薄膜的一个微小区域窃取 20 多个电子，这听起来可能不多，但考虑到每个碳原子一开始只有 6 个电子，这对于石墨烯薄膜的稳定性来说是一个相当大的问题。材料。
结果，周围的碳原子带有极强的正电荷。
当氙离子穿过石墨烯片时，它还会将整个碳原子从石墨烯片中冲出，但这比失去所有这些电子的影响要小得多。
在普通材料中，电子会迅速尝试修复不平衡，但速度不够快，因此材料会开始分解。
“你现在期望发生的情况是，这些带正电的碳离子相互排斥，在所谓的库仑爆炸中飞走，并在材料中留下很大的间隙，”团队成员理查德·威廉说来自德国德累斯顿-罗森多夫亥姆霍兹中心。
“但令人惊讶的是，事实并非如此。石墨烯中的正电荷几乎立即被中和。”
因此，石墨烯几乎能够立即用全新的电子填充其间隙电子空穴，这意味着它可以在短时间内传输极高密度的电流。
当我们说短时间时，我们是认真的——那些新电子在短短飞秒（万亿分之一秒）内冲入拯救了世界。
“材料对氙离子引起的破坏的电子响应非常快，”格鲁伯说。
“在正电荷相互排斥而引起爆炸之前，来自石墨烯薄膜邻近区域的强电流会迅速重新提供电子。”
要实现这一点，石墨烯必须承受的电流密度比任何普通材料所能承受的电流密度高出约 1,000 倍。
需要进一步的研究来准确了解这是如何发生的，但这对于希望在未来构建超快电子设备的工程师来说是一个令人难以置信的消息，因为石墨烯可能是一种足够耐用的材料，可以处理如此强烈的电子流。
“正是出于这个原因，我们希望能够使用石墨烯来构建超高速电子产品。石墨烯似乎也非常适合用于光学领域，例如连接光学和电子元件。”团队负责人弗里茨·奥迈尔说道。
该研究发表于自然通讯。
