06.28 石墨烯被形容為“奇蹟材料”

石墨烯被形容為“奇蹟材料”

就在不到十年前,荷蘭 - 英國物理學家安德烈蓋姆偶然發現了一種物質,它將徹底改變我們理解事物的方式,並贏得他和他的同事Kostya Novoselow 2010年諾貝爾物理學獎。它是石墨烯 - 一種單原子薄物質。曼徹斯特大學物理學教授與美國有線電視新聞網(CNN)就發現有史以來第一個二維材料進行了交談

石墨烯被形容為“奇蹟材料”,但究竟是什麼呢?

這是你能得到的最薄的材料 - 它只有一個原子厚。一小部分可以覆蓋一個巨大的區域,所以一克可以覆蓋整個足球場。這是我們意識到的最強大的材料,因為你無法進一步切片。當然,我們知道原子可以分成基本粒子,但是你不能得到比一個原子更薄的材料,或者它不再被視為材料。

石墨烯比鑽石強;它表現出非凡的導熱性;它比銅導電好上千倍 - 名單還在繼續。我們正在討論可能適用於石墨烯的20種最高級。另一個驚喜是,即使它只有一個原子厚度,你仍然可以用肉眼看到它!

石墨烯被形容為“奇蹟材料”

在科學史上,你用於發現材料的透明膠帶方法已經消失。

我們試圖使用實驗室設備儘可能地減薄石墨,並且在很多個月中我們努力使它比10,000層薄。然後我們有了一種尤里卡時刻。我們在實驗室定期使用透明膠帶清潔石墨表面。我們會看看石墨表面發生了什麼,並將垃圾膠帶放入垃圾箱。然後,我們決定從膠箱中取出膠帶,在顯微鏡下觀察膠帶,我們看到了非常透明的石墨 - 石墨烯。

你的發現對科學界來說當然是一個驚喜,但是你感到驚訝嗎?

研究員表示:我們生活在一個三維世界。我在過去三十年發展起來的物理直覺告訴我,這種材料不應該存在。如果你問世界上99.9%的科學家,他們會說2D材料的想法是垃圾,石墨烯不應該存在。在大多數情況下,他們會是對的,但在石墨或石墨烯以及其他十幾種材料的情況下,我們的直覺是完全錯誤的。你可以達到一個原子薄層的極限。

石墨烯到底有用嗎?

研究員說:由於其非凡的特性,人們正在考慮在各種不同的應用中使用石墨烯。例如,由於石墨烯如此強大,人們希望用它來增強塑料,同時使其具有導電性。由於它透明且具有導電性,因此人們希望在手機屏幕,觸摸屏,電視屏幕等應用中使用它。人們也在考慮使用它來超越硅技術,並使我們的集成電路更加密集和快速。這些只是幾個例子。

什麼時候未來石墨烯會應用到我們?

我不敢嘗試預測未來,但如果過去十年的發展速度有任何指導意義,我們可以期待很快就能看到石墨烯。通常需要40年才能將新材料從學術實驗室轉變為消費產品,但在不到十年的時間裡,石墨烯已經從實驗室跳入工業實驗室,現在全球都有試點產品。世界各地的政府和可能有100多家公司花費數十億美元研究這些材料。所以,它可能也應該是最快速開發材料的最高級。


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