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机械剥离法机械剥离法是利用物体与石墨烯之间的摩擦和相对运动，得到石墨烯薄层材料的方法。这种方法操作简单，得到的石墨烯通常保持着完整的晶体结构。2004年，英国两位科学使用透明胶带对天然石墨进行层层剥离取得石墨烯的方法，也归为机械剥离法，这种方法一度被认为生产效率低，无法工业化量产。这种方法可以制备微米大小的石墨烯，但是其可控性较低，实现大规模合成有一定的困难。 石墨烯可以做成化学传感器，这个过程主要是通过石墨烯的表面吸附性能来完成的，根据部分学者的研究可知，石墨烯化学探测器的灵敏度可以与单分子检测的限相比拟。石墨烯的二维结构使它对周围的环境敏感。石墨烯是电化学生物传感器的理想材料，石墨烯制成的传感器在医学上检测多巴胺、葡萄糖等具有良好的灵敏性。
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海水淡化5.3万次播放02:21石墨烯可以解决世界水危机？它是如何做到的呢？石墨烯过滤器比其他海水淡化技术要使用的多。水环境中的氧化石墨烯薄膜与水亲密接触后，可形成约0.9纳米宽的通道，小于这一尺寸的离子或分子可以通过。通过机械手段进一步压缩石墨烯薄膜中的毛细通道尺寸，控制孔径大小，能过滤海水中的盐份。储氢材料石墨烯具有质量轻、高化学稳定性和高比表面积等优点，使之成为储氢材料的佳候选者。
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另外，石墨烯中电子载体和空穴载流子的半整数量子霍尔效应可以通过电场作用改变化学势而被观察到，而科学家在室温条件下就观察到了石墨烯的这种量子霍尔效应。石墨烯中的载流子遵循一种的量子隧道效应，在碰到杂质时不会产生背散射，这是石墨烯域导电性以及很高的载流子迁移率的原因。石墨烯中的电子和光子均没有静止质量，他们的速度是和动能没有关系的常数。石墨烯是一种半导体，因为它的传导和价带在狄拉克点相遇。在狄拉克点的六个位置动量空间的边缘布里渊区分为两组等效的三份。相比之下，传统半导体的主要点通常为Γ，动量为零。
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