06.28 石墨烯被形容为“奇迹材料”

石墨烯被形容为“奇迹材料”

就在不到十年前,荷兰 - 英国物理学家安德烈盖姆偶然发现了一种物质,它将彻底改变我们理解事物的方式,并赢得他和他的同事Kostya Novoselow 2010年诺贝尔物理学奖。它是石墨烯 - 一种单原子薄物质。曼彻斯特大学物理学教授与美国有线电视新闻网(CNN)就发现有史以来第一个二维材料进行了交谈

石墨烯被形容为“奇迹材料”,但究竟是什么呢?

这是你能得到的最薄的材料 - 它只有一个原子厚。一小部分可以覆盖一个巨大的区域,所以一克可以覆盖整个足球场。这是我们意识到的最强大的材料,因为你无法进一步切片。当然,我们知道原子可以分成基本粒子,但是你不能得到比一个原子更薄的材料,或者它不再被视为材料。

石墨烯比钻石强;它表现出非凡的导热性;它比铜导电好上千倍 - 名单还在继续。我们正在讨论可能适用于石墨烯的20种最高级。另一个惊喜是,即使它只有一个原子厚度,你仍然可以用肉眼看到它!

石墨烯被形容为“奇迹材料”

在科学史上,你用于发现材料的透明胶带方法已经消失。

我们试图使用实验室设备尽可能地减薄石墨,并且在很多个月中我们努力使它比10,000层薄。然后我们有了一种尤里卡时刻。我们在实验室定期使用透明胶带清洁石墨表面。我们会看看石墨表面发生了什么,并将垃圾胶带放入垃圾箱。然后,我们决定从胶箱中取出胶带,在显微镜下观察胶带,我们看到了非常透明的石墨 - 石墨烯。

你的发现对科学界来说当然是一个惊喜,但是你感到惊讶吗?

研究员表示:我们生活在一个三维世界。我在过去三十年发展起来的物理直觉告诉我,这种材料不应该存在。如果你问世界上99.9%的科学家,他们会说2D材料的想法是垃圾,石墨烯不应该存在。在大多数情况下,他们会是对的,但在石墨或石墨烯以及其他十几种材料的情况下,我们的直觉是完全错误的。你可以达到一个原子薄层的极限。

石墨烯到底有用吗?

研究员说:由于其非凡的特性,人们正在考虑在各种不同的应用中使用石墨烯。例如,由于石墨烯如此强大,人们希望用它来增强塑料,同时使其具有导电性。由于它透明且具有导电性,因此人们希望在手机屏幕,触摸屏,电视屏幕等应用中使用它。人们也在考虑使用它来超越硅技术,并使我们的集成电路更加密集和快速。这些只是几个例子。

什么时候未来石墨烯会应用到我们?

我不敢尝试预测未来,但如果过去十年的发展速度有任何指导意义,我们可以期待很快就能看到石墨烯。通常需要40年才能将新材料从学术实验室转变为消费产品,但在不到十年的时间里,石墨烯已经从实验室跳入工业实验室,现在全球都有试点产品。世界各地的政府和可能有100多家公司花费数十亿美元研究这些材料。所以,它可能也应该是最快速开发材料的最高级。


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