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碳纳米膜是一种单分子层，相当于1 nm厚，通过调整这种碳基聚合物膜的各个性能可以使其应用到各个领域。作为一种二维碳材料，碳纳米膜与石墨烯息息相关。可通过化学或生物方法对它们的表面进行功能化改性(即使两边有差异)。穿孔(例如气体的尺寸选择性分离)可以在制造时从本质上实现。碳纳米膜是在金属氧化或更深一层的表面产生，如果有必要，还可以转移到其他任何表面，或者作为独立的薄膜支撑网格。碳纳米膜相较石墨烯更有弹性，更容易遵循基质的形态。生产规模想要扩展到多大都是有可能的且目前正在发展中。碳纳米膜的电导率可以从绝缘调整到与石墨烯相媲美，这将开启它在电子工业中的新应用。此外，将碳纳米膜转换到高质量石墨烯也是极有可能的。作为一种平台技术，这类新材料有潜力将在许多应用领域如医学、电子、纳米技术、能量及膜技术等发生革命性变化。