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在科学史上，石墨烯是2004年由英国曼彻斯特大学的Geim课题组发现的，其特征正如秦海所说，是一种单原子层的石墨晶体薄膜。当时，Geim等采用的是一种“撕胶带法”来获得石墨烯。他们先把石墨切成薄片，然后用一种特制的胶带粘住薄片两侧，反向撕开后，薄片就一分为二，分别粘在两边的胶带上了。重复这一过程，就能够得到越来越薄的石墨薄片，直至最终获得只有一个原子厚度的薄片，也就是石墨烯。
石墨烯被发现之后，迅速引起了材料科学和凝聚态物理学界的关注，关于石墨烯的性能研究一时间成为最热门的课题，而相应的制备方法研究也接连取得了突破，使石墨烯的应用成为可能。
石墨烯具有优异的力学性质、电学性质、热学性质和光学性质，能够用于构筑各种高性能的纳米器件。由于其单片层结构的特征，石墨烯还能够用于制备具有独特化学和电化学性质的碳基材料，诸如各种薄膜材料、气凝胶、炭泡沫等等。
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