从1825年法拉第发现碳的环状化合物苯已经过去200年。苯的六元碳环结构的另一个小老弟石墨烯则是现代甚至未来一段时间内材料领域的翘楚，石墨烯主要优势是具有超强度、超导电性、超导热性和超透光性。最近莱斯大学的科研人员新研发了一种比石墨烯更坚固的新型二维碳材料——单层无定形碳（Monolayer Amorphous Carbon，简称MAC）。这种材料足够坚固，且不易形成裂缝，并且在断裂前能够吸收更多能量。
苯的发现大家的都知道电学的那个法拉第，法拉第发动机，法拉第电动机和法拉第笼等。当时你知道吗,法拉第也是一个杰出的化学家，并且发现了著名的化合物苯，开启了芳香族有机化学之门。
1825年，迈克尔·法拉第(Michael Faraday)在分离照明气体油性残留物成分时，发现了一种散发着奇特的芳香气味的神秘液体，而这种气味后来改变了化学界的格局。
在《伦敦皇家学会哲学学报》论文中，法拉第描述了这种看似简单却又极其独特的分子。即使在最早发现苯时，其独特之处在于难以进行简单的化学分类。苯的奇特行为，尽管呈现高度不饱和却仍具有惊人的稳定性，暗示着一个更深层的谜团，直到19世纪中叶，随着其环状结构的提出，这一谜团才得以彻底解开。
苯的物理特性更增添了它的神秘感。这种无色液体散发着淡淡的甜味，令人陶醉——这是芳香族化合物的标志。苯的沸点为80.1°C，易挥发且极易燃烧，这使得它既是一种化学奇观，也是一种潜在的工业工具。早期化学家被苯能溶解脂肪、油和其他非极性物质的特性所吸引，这使得它成为实验和工业过程中一种宝贵的溶剂。然而，正是苯的化学特性，它的反应性和稳定性，成为了有机化学中一个分支芳香族化合物的基石。
从多环芳烃到石墨烯继苯之后，出现了多环芳烃(PAH)。PAH是一类由稠合苯环组成的迷人有机分子。其结构不仅由于电子离域效应而保留了苯的芳香稳定性，还展现出由其尺寸和排列决定的独特电子和光学特性。
1958年，六苯并蔻（HBC）的发现是这一历程中的里程碑式成就。该分子由42个碳原子组成，形成13个六边形环，结构完美平坦，数十年来一直是已完全表征的最大多环芳烃。
然而，有机化学的创造力永无止境。
苯环融合产生了现代科学中一些最引人注目的材料，包括富勒烯和碳纳米管。富勒烯，通常被称为巴基球， 是完全由碳原子排列成六边形和五边形的球形分子，类似于分子足球。这些结构于1985年被发现，它们的稳定性和对称性归功于苯环的芳香性。同样，碳纳米管——由稠合芳环组成的长圆柱形结构——以其非凡的强度、柔韧性和导电性吸引了科学家们。富勒烯和纳米管都体现了碳化学的无限潜力，而苯是它们的基本构造块。
在这些创新中，石墨烯脱颖而出，成为苯多功能性的终极体现。这种二维材料由单层碳原子以蜂巢晶格排列而成，本质上是一层稠合的苯环。石墨烯凭借其卓越的特性——透明性、强度、柔韧性和导电性——赢得了“神之礼物”的美誉。如同之前的苯一样，石墨烯拥有革新多个领域的力量，从电子和储能到医学和材料科学。
MAC——最新的超强韧性材料最近莱斯大学的科研人员新研发了一种比石墨烯更坚固的新型二维碳材料——单层无定形碳（Monolayer Amorphous Carbon，简称MAC）。这种材料足够坚固，且不易形成裂缝，并且在断裂前能够吸收更多能量。
发表在《Matter》中研究论文中称，新型二维材料比石墨烯可能更胜一筹。由于MAC独特的结晶区和无序区相结合的设计，它能够在破裂前承受更大的压力。这使得该材料能够采用与其他同类材料不同的复合结构。
通过引入无定形相和纳米晶相，MAC显著增强了断裂扩展过程中的能量吸收。研究人员表示，在测试这种新型二维材料时，裂纹的扩展速度会逐渐减缓，甚至出现了分支，最终才断裂。强制分支是一种延缓形式，它使裂缝需要更长时间才能真正彻底破坏材料。这使得材料更耐用，在最终达到使用寿命之前能够承受更大的压力。
通过扫描电子显微镜下的原位拉伸试验表明，与单层石墨烯相比，MAC的能量释放率提高8倍，同时断裂应变和裂纹稳定性也得到了改善。
MAC材料的薄度也是研究人员关注的重点，因为其独特的薄度在实际应用中可能极其有用，尤其是在小型电子设备和设备中。
另外，该新型材料的制备方法也与现有的石墨烯的制备方法完全相似，可以在实际制造中直接沿用相关的制造设备和工艺，从而在实现规模化扩展制造，使其能够快熟的应用于各种行业和领域。
MAC所展现出的强度及其可扩展性使其成为需要更高强度的地方石墨烯的最佳替代品。可以扩展现有的可用材料库，并在需要消除脆性的区域找到更薄、更坚固的选择。
总结从苯到多环芳烃再到石墨烯，已经经历了200年的新材料探索之旅，在庆祝苯老爷爷200岁生日之际，更多的科研人员则是用新的更有优势的特性的材料给其致敬。最后我们也一起来为苯庆生，致敬法拉第等科学先驱们，他们的发现和发明让我们的生活更加美好。