石墨烯的時代，還沒有到來

問題之一：電學性能。

石墨烯一個有前景的方向是顯示設備——觸屏，電子紙，等等。但是目前而言石墨烯和金屬電極的接觸點電阻很難對付。諾沃肖洛夫估計這個問題能在十年之內解決。

但是為啥我們不能幹脆拋棄金屬，全用石墨烯呢？這就是它在電子產品領域裏最致命的問題。現代電子產品全部是建築在半導體晶體管之上，而它有一個關鍵屬性稱為“帶隙”：電子導電能帶和非導電能帶之間的區間。正因為有了這個區間，電流的流動才能有非對稱性，電路才能有開和關兩種狀態——可是，石墨烯的導電性能實在太好了，它沒有這個帶隙，隻能開不能關。隻有電線沒有邏輯電路是毫無用途的。所以要想靠石墨烯創造未來電子產品，取代矽基的晶體管，我們必須人工植入一個帶隙——但是簡單植入又會使石墨烯喪失它的獨特屬性。目前針對這個領域的研究的確不少：多層複合材料，添加其他元素，改變結構等等；但是諾沃肖洛夫等人認為這個問題要真正解決，還要至少十年。

問題之二：環境風險。

石墨烯產業還有一個意想不到的麻煩：汙染。石墨烯產業目前最成熟的產品之一可能是所謂“氧化石墨烯納米顆粒”，它很便宜，雖不能用來做電池、可彎折觸屏等高端領域，作為電子紙等用途倒是相當不錯；可是這東西對人體很可能是有毒的。有毒不要緊，隻要它老老實實呆在電子產品裏，那就沒有任何問題；可是前不久研究者剛發現它在地表水裏非常穩定、極易擴散。雖然現在對它的環境影響下斷言還為時太早，但這的確是個潛在問題。

所以，石墨烯的命運究竟如何？

鑒於過去幾個月裏學界並無新的突破性進展，近日它的這波突發性“火熱”，恐怕本質上還是資本運行的炒作結果，應審慎對待。作為工業技術，石墨烯看起來還有許多未能克服的困難。諾沃肖洛夫指出，目前石墨烯的應用還是受限於材料生產，所以那些使用最低級最廉價石墨烯的產品（譬如氧化石墨烯納米顆粒），會最先麵世，可能隻需幾年；但是那些依賴於高純度石墨烯的產品可能還要數十年才能開發出來。對於它能否取代現有的產品線，諾沃肖洛夫依然心存疑慮。

另一方麵，如果商業領域過度誇大其神奇之處，可能會導致石墨烯產業變成泡沫；一旦破裂，那麼也許技術和工業的進展也無法拯救它。科學作者菲利普·巴爾曾經在《衛報》上撰文《不要期望石墨烯帶來奇跡》，指出所有的材料都有其適用範圍：鋼堅硬而沉重，木頭輕便但易腐，就算看似“萬能”的塑料其實也是種種大相徑庭的高分子各顯神通。石墨烯一定會發揮巨大的作用，但是沒有理由認為它能成為奇跡材料、改變整個世界。或者，用諾沃肖洛夫自己的話說：“石墨烯的真正潛能隻有在全新的應用領域裏才能充分展現：那些設計時就充分考慮了這一材料特性的產品，而不是用來替代現有產品裏的其他材料。” 至於眼下的可打印、可折疊電子產品，可折疊太陽能電池，和超級電容器等等新領域能否發揮它的潛能，就讓我們平心靜氣拭目以待吧。