它看起来像普通的混凝土。它像普通混凝土一样倾倒。但它有一种超能力。

首席执行官詹姆斯·贝克在观察曼彻斯特开发区安装新的滚轴迪斯科地板时简直不敢相信他所看到的。

混凝土板凝固得如此之快，如此坚固，以至于建筑工人已经开始在地板最干燥的部分滑行抛光机，而他们的同事仍在浇注溜冰场的另一端。

“通常情况下，你必须等待一周才能做到这一点，”他说。去年 10 月的安装只用了不到一天的时间。

这种混凝土很特别，因为它含有少量但具有转化作用的石墨烯，即排列成蜂窝状晶格的碳原子微观薄片。

石墨烯是迄今为止发现的最坚固的材料，但近二十年来一直在努力在商业产品中寻找革命性的作用。这是要改变了吗？

除了改善某些材料的机械性能外，希望石墨烯还可以使一些项目更加环保。

“通过在水泥和骨料中添加低至 0.1% 的石墨烯，您可以使用更少的材料来获得相同的性能，”贝克先生解释道。他估计，例如将建筑中使用的混凝土用量减少 30%，可以将全球二氧化碳排放量降低 2-3%。

除了滚筒迪斯科，贝克先生和他的同事还在威尔特郡的健身房地板和一些道路项目中试用了石墨烯注入的混凝土，称为混凝土.

贝克先生解释说，这些早期试验包括相当简单的项目——楼板，而不是墙壁或高架平台，这可能风险更大。不过，到目前为止表现符合预期。

但为什么石墨烯会对混凝土产生这种影响呢？

碳纤维以前曾被用于增强混凝土和石墨烯（尽管它的薄片尺寸比碳纤维小得多）也起着类似的作用。

然而，还有更多的事情发生。石墨烯的碎片也可能改变混凝土周围的凝固方式。

它几乎在石墨烯表面提供了成核位点，以调节混凝土内的结构。

科学家们仍在研究其后果。它可以使混凝土更致密，或改变混凝土内的孔隙结构。

在某些应用中，这足以消除对混凝土中钢筋的要求。

除了混凝土，石墨烯还可以提高油漆和涂料的耐久性，防止生锈。

因为有所有这些微小的薄片，水和腐蚀性离子无法快速渗透到金属中。

通过提高建筑材料的强度，建筑师有朝一日可以设计出更加精致和不规则的外墙，也许其中的一些灵感来自大自然中的形状。

自从 2004 年在曼彻斯特大学发现石墨烯以来，石墨烯多年来一直是令人兴奋的话题。围绕它的炒作本身已成为研究的主题，有些人仍然怀疑它能否达到这些崇高的期望。

围绕石墨烯的热议导致一些含有这种材料的产品可能价格高昂，但实际上质量却很低。

当今使用的石墨烯质量差异很大。人们质疑使用石墨烯作为增强剂是否真的有必要，因为石墨和碳纤维可以发挥类似的作用。

尝试过这种材料的公司有时会发现它的用途与他们最初的预期略有不同。

一家汽车制造商已经出货了 6 到 700 万辆汽车，主要在北美，其中少数零件含有石墨烯。

起初，她和她的团队对石墨烯很感兴趣，因为它具有增强强度的能力。但他们发现它实际上在降低噪音和振动或提高耐热性方面更有用。

包括 F-150 和 Explorer SUV 在内的汽车现在在发动机内部和周围包含 12 个小部件，例如具有石墨烯的泵盖或水管支架，部分原因是它可以吸收噪音。

根据所讨论的声音频率，这些组件可以将车内听到的噪音降低 12% 到 25%。

它还使这些部件更轻，将汽车的总质量降低了大约680 克。这意味着这些车辆使用的燃料略少，因此在其生命周期内的二氧化碳排放量较低。

这家汽车制造商正在探索将石墨烯添加到车内塑料中以使其更坚固的可能性，到目前为止，他们还未能像希望的那样将石墨烯分散在塑料中。

在将石墨烯添加到特定材料时，这通常是一个关键的绊脚石。为了真正增强其性能，石墨烯必须均匀分散。但取决于材料的形成或混合方式，以及该过程中涉及的温度和压力，要达到预期的结果可能会很棘手。

获得令人愉悦的均匀混合，以及通过添加石墨烯明确改进的材料，是所有这些研究人员和公司的目标。

源：BBC Chris Baraniuk