1.力学性质

石墨烯的力学性质非常之强，它的力学拉伸强度达到130GPa，相当于钢铁的一百倍。理论计算得到，如果石墨烯有效的连接厚度能够达到一毫米，它都能够撑起一只大象的重量。它这么强的力学性能从何而来？就像我们开始讲的——结构决定了性质。

它是一个二维结构，碳和碳之间的链非常之强。在每一个碳周围有三个邻居，这三个邻居形成的碳的键非常短，非常强，支撑了石墨烯的高强的力学性质。

2.电学性质

它的电学性质很值得一提，它的电子迁移率可以达到200,000cm2/Vs，是硅的一百倍。

什么是电子迁移率呢？就是说电子在这种材料里可以跑得多快。一个材料的导电性由两件事情决定，一个是电子在里面跑多快，第二是有多少电子在里面跑。

大家可以想象一下高速公路，这条公路上限速是多少，车可以跑多快，以有多少车在上面跑决定了这条高速公路的运力。所以我们在电子器件制造中，很多的时候我们希望有一个高运力，这样的话能加速器件的运算速度。

第二，它的电流密度的承受能力非常之大。好比说我们有一个常用的导线，比如说金属线铜线，我们通电流，如果电压增加，电流增加到一定程度，电流会把铜丝烧断。

但是石墨烯抗烧断的能力非常之高，它可以达到铜的100万倍！如果我们用石墨烯做导线的话可以大大降低导线的重量。而且最近的一个新发现，在双层石墨烯里面，如果转动一个角度，它会有一些超导现象出现。

但在电学性能中它有一项不足，就是它的零能带隙，能带[4]是关系到一个半导体的存在的。如果这个能带合适，这就是个好的半导体。由于石墨烯是零能带，它就不是半导体，它是个金属性质，那么做电子器件还是有一定的困难。科学家们正在克服这些零能带造成的问题。

3.致密与大比表面积

它石墨烯是一个很致密的材料，由于它的键很短，就是原子和原子之间的距离很近，只有0.142nm。也就是说，包括氢气、氦气这么小的分子、原子都没有办法穿过它。它是一种很好的阻隔材料，比表面积可以达到2630m2/g，就是说它的面积非常大。

我们看中间这张图，就是用石墨烯组成了一个泡沫状的结构，它可以自己把自己支撑起来，但非常非常的轻。我们把它放在一个狗尾草上面，狗尾草看上去没有任何的结构上的变化。

我们可以用这些石墨烯来做一些过滤的材料，在上面开一些我们能控制尺寸的小洞，就可以分离不同的气体或者是液体。比如海水里面的盐的分离，空气中的氧气跟氮气的分离。

4.光和热的性质

石墨烯的光的性质，因为只有一种碳源，只有一层碳原子，它的透光率可以达到97.7%，也就是说一层碳原子可以吸收2.3%的光。

这个是大还是小呢？实际上是一个很强的光吸收，大约50层石墨烯我们就可以把光完全吸收。这对于其他材料来说很难。但石墨烯可以，我们只用它其中的一层就够了，这就使得它有很多可用的地方。

石墨烯的导热性质非常好，目前有两种主要的导热方式。一种叫电子导热，就是一个材料如果它导电非常好的话，它的导热往往也很好，比如说铜和铝。

但是还有一种材料，它的导热是不需要寄托于导电上的，它是靠声子导热的，就是说声波的传播速度，在石墨烯中声波的传播速度可以达到22km/s，所以它具有非常好的导热效果。