為什麼石墨烯是未來

什麼是石墨烯？石墨烯是碳的同元素異形體。而碳是一個不可思議的物質，可以有很多存在形態，從一塊石墨中得到一塊鑽石，他們都擁有一樣的原子，但擁有完全不同的屬性，石墨很軟，而鑽石則是人類已知的天然最硬的物質之一，石墨烯也正是從這樣一文不值的石墨礦石中得到的，石墨烯是一種二維的由單層碳原子以格子陣狀組合而成的片狀結構的材料。

想要提取石墨烯需要一種化學剝離法（這不是唯一提取石墨烯的方法），在這個等離子反應爐內，石墨在裡面待得越久使用的化學物質越強力得到的石墨烯質量就會越高。

石墨烯非常細小，真正的石墨烯差不多是頭髮直徑的一百萬分之一。此外它的強度也非常高，實際強度比鋼鐵要高200倍。它的導電性非常好，它是電阻率最小的材料之一。它的使用是奈米級的，它被作為新增劑來使用，以製作效能特別優異的複合材料。比如上圖石墨烯與矽進行了功能化處理，在反應爐中它是被含有矽氧烷的等離子體提取出來的，因此他將擁有超強的疏水性，將它撒入一燒杯水中，可以看到它不會溶於水，不管你怎麼攪拌。由此可見，它在一些特定應用上，比如輪胎，塗料，電子產品，這種疏水性會非常有用。

與之相對的，它被和氧一起進行了功能化處理，稱其為氧摻雜石墨烯，同樣，我們把它加入一燒杯水中，它幾乎立即溶解，正是這種特性把它應用到碳纖維結構上，這是給腳踏車部件用的。

這裡是兩塊碳纖維布，左邊含有石墨烯，右邊沒有。有石墨烯的這塊布是由氧摻雜石墨烯與樹脂混合然後浸漬到碳纖維布里面。當兩塊布同時對著光時，由圖你可以看出浸漬有石墨烯的碳纖維布上幾乎沒有光線能夠透過它，而普通碳纖維布上透光位置都是它潛在的薄弱點，因為那裡沒有碳纖維，只有樹脂。可以看出浸漬石墨烯的布材質更加均勻，因為石墨烯增加了樹脂的強度，它能以化學鍵的形式連線樹脂和碳纖維，由此增加材料的強度。

有意思的是這種石墨烯樹脂比普通的要輕很多，因為石墨烯表面積很大，實際上會減小樹脂的密度，所以用同樣量的樹脂它會使碳纖維更強力，同時，他可以比普通碳纖維輕最高50%。

目前世界上只有一個公司用這種材料生產車架。他們叫DASSI，這是一個英國精品品牌，目前每年生產不到100個車架。DASSI創始人有一些很龐大的計劃，首先是減輕重量，上圖這個車架有著羽量的700g重量，他有信心把重量降到350g，這意味著會比所有的腳踏車輕半千克左右，且350g可以是一個氣動架。目前碳纖維工程師們有個必須接受的事實，當他們想要更復雜的管型時不得不增加車架的重量，比如空氣動力學型車架，但有了石墨烯就不會有這個弊端，同時你的輕量化車架還是會很耐操。

如果這還不夠吊，那還有更吊的，因為石墨烯是導體，他們正在計劃做一個內建電路和感測器的車子，它可以收集各種騎行的資料，比如功率，扭矩之類的，至於Di2，EPS電變就更不用說了。

由此可以看出石墨烯的確可能帶來腳踏車材料的一次革命。但是，何時能上市又是一個漫長的等待，我們只能鋪好路等它勢不可當的闖入我們生活，畢竟，誰不想體驗一下整車只有3kg的感覺呢？