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纳米表面工程是人类工程技术发展的新阶段，也是各种基础学科比如数学、物理、化学和各种综合性学科比如材料学，力学等学科的整合。这项技术能使人类将材料的优良性质发挥到极致，而且可以使我们更加节省资源降低污染。

纳米表面技术的提出只有不多几年的时间，但是它的前景特别被人类看好，有些纳米表面工程技术已经得到了巨大的发展并运用到了实际生活中，然而这项前沿技术还是有很多问题需要人类去解决。在不久的将来，这会是一项改变我们生活的技术。

2。3  石墨烯

石墨烯这种材料在被发现以前一直被认为是一种只有在理论上才存在的材料。因为早在上世纪初，Landau 和Peierls 两位科学家就已经在理论上严格证明了石墨烯这种物质难以稳定的形式存在，因为二维晶体在有限温度下会因为自身的热运动涨落而变得极其不稳定[1，2]。然而到了2004年的时候，英国曼彻斯特大学的两位物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫用撕胶带法成功分离出了石墨烯。这种撕胶带法是一种简单的机械方法，总的来说就是用胶带将石墨剥开，每剥一次石墨的层数会少一半，剥到最后剩下最后一层，这层就是石墨烯。这种简单的方法却需要超高的信念和耐心才能完成，因此这两位科学家也被授予了2010年诺贝尔物理学奖。不得不说，没有他们的实验就没有之后石墨烯的快速发展。事实上石墨烯有着极为独特的性质。石墨烯这种物质具有很高的机械强度，它是一种复式六角晶格的物质，它的二维平面上的每个碳原子都会呈现sp2杂化，通过σ键与与其最近邻的三个碳原子相连，这种结构使石墨烯形成了极强的共价键。在石墨烯中，相邻的碳原子的间距约为1。42 Å。每个碳原子剩下一个未成键的π电子，这些π电子的轨道由于垂直于石墨烯整个平面而形成大π键。同时这些π 电子在晶体中能够自由移动，使得石墨烯的导电性能极为优良[3]。不仅如此，石墨烯的载流子迁移率也很高，在室温下石墨烯的电子迁移率可以达到15000cm2V-1s-1 [4]。石墨烯还表现出异常的量子霍尔效应[5,6]。除此之外，石墨烯这种材料强度却是最高的纳米薄膜材料，但它却是目前世界上最薄最轻[7]。毫无疑问，石墨烯的独特性质让它成为炙手可热的一种新材料。我们的研究也是基于石墨烯这种材料进行的。

2。4 其他类似结构的层状材料来自~优尔、论文|网www.youerw.com +QQ752018766-

人们通过调控物质的层状结构（如图1。1）可以使材料获得特殊的电、光、磁性质。人们已经发现了很多的层状材料，比如二硫化钼。其层状结构（如图1。2）是由若干单层二硫化钼（MoS2）通过层间弱范德瓦耳斯力组成的，层间距约为6。5 Å。它不同于零带隙的石墨烯，二硫化钼的体结构是一个间接带隙半导体，带隙约为1。29 eV。除了二硫化钼（MoS2）以外，二硫化钨，硅烯[8]，锗烯等层状材料也表现出了不同的性质。石墨烯，锗烯和硅烯都是零能带的结构，而二硫化钼（MoS2）和二硫化钨是有能带的，能够独立并且稳定存在。人们对层状结构的掌握有助于人们发挥出的最佳性能。