碳纤维因其质量轻、机械强度大以 及性能稳定的特点被广泛使用。但仍存 在成本高、脆性高等缺点。石墨烯是一 种由碳原子构成的单层蜂窝状结构的新 材料，是其他维度碳材料的构造基础。 石墨烯具有如高电子迁移率、高导热系 数、良好的弹性和刚度等很多独特的性 质。因此，将石墨烯组装为宏观的功能 结构（如纤维等）是实现石墨烯实际应用 的重要途径。

石墨烯为纳米片状结构，因此石墨 烯很容易通过溶液过滤法得到二维石墨 烯膜，或者通过水热法得到三维石墨烯 块状体。因为化学法合成的石墨烯尺寸 和形状不规则，并且其层与层之间的堆 叠易松动，似乎很难将微观纳米级的石 墨烯片直接组装成宏观的石墨烯纤维。 近年来成功合成石墨烯纤维的进展及其 在某些特殊应用上发挥的重要作用，激 发了人们的研究兴趣。一维石墨烯纤维 不仅是对二维薄膜和三维石墨烯块的补 充，而且对纺织功能材料和器件的发展 具有十分重要的作用。近几年，对石墨 烯纤维的大量研究使人们获得了很多有 趣的发现，并在石墨烯纤维的合成和应 用上取得了很多突破性进展。尤其是将 石墨烯片组装成宏观纤维，推动了智能 系统和器件的发展。其中代表性的应用 包括纤维型驱动器、机器人、马达、光伏 电池以及超级电容器等。

目前，规模化生产石墨烯纤维的方 法已经成熟，这为石墨烯纤维在未来器 件中的应用打下了基础。很多原位及后 处理的功能化方法赋予了石墨烯纤维新 的功能和特性。但与已经发展了很长时 间的碳纤维相比，石墨烯纤维的研究还 在起步阶段，该领域还没有形成系统的 理论，还有很多问题需要解决。例如，石 墨烯纤维的机械强度和电导率有待提 升。作为一种新型纤维，石墨烯纤维的 机械和电学特性仍然比不上金属线和碳 纤维。石墨烯纤维作为轻质导线，其电 导率还是较低。总之，从微观的石墨烯 合成宏观的石墨烯纤维为新材料和器件 的发展提供了新的机遇。随着对石墨烯 组装过程的进一步理解，在不久的将来 会出现高性能的石墨烯纤维，而其新应 用也将不仅是智能电子纺织物。

《科技导报》2015 年第3 期刊登了史 妍、曲良体的综述文章“石墨烯纤维研究 进展”。本期封面为石墨烯组装结构照 片，由史妍提供。本期封面由王静毅设 计。