石墨烯快速坚硬廉价并且不成能被利用|The New Yorkerag游戏平台官网|官方棒好用

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海姆将一个名为康士坦丁.诺福斯洛夫的博士生的协助列名,然後他们起头每天工作十四小时研究石墨烯。在接下来两年中,他们设想了一系列的尝试揭开了这项材料的惊人属性。由于它奇特的布局,电子能够经由其它层,用超乎寻常的速度与毫无障碍地流过晶格。它能照顾数千倍於铜的电子。海姆稍後称这是初次找到了的时刻,他们展现石墨烯有个显着的场域效应,这种反映只要一些材料放在一个电子场附近时才会出来,而这让科学家们能够节制传导性。场域效应是硅元素的显着特征之一,被利用在计较机芯片中,也有人石墨烯能够作为替代品-某种计较机制造者曾经寻求多年的工具。

全世界的尝试室开利用海姆的通明胶带手艺做研究,而研究者们辨认了石墨烯的另一些属性。虽然它是在已知的中最薄的材料,却比相等分量的钢坚硬150倍-确实,是被丈量到最坚硬的材料。它就如橡胶一样柔嫩并且能够舒展到它本人长度的120%。菲力普.金(Philip Kim)的研究,然后在大学,确定石墨烯比先前所表示出来的还具有更强的电子传导性。金把石墨烯悬浮在真空中,在那里没有其它物质能够让它的次原子粒子活动慢下来,并且显示出它具有迁徙率-一个电子电荷流过半导体的速度-比矽原子快250倍。

直到安德烈。海姆(Andre Geim),一个在曼彻司特大学的物理学传授,发觉一种叫做石墨烯的不寻常新物质前,他最为人所熟知的尝试就是用电磁铁让青蛙浮在空中。海姆,1958年生为苏维埃联邦,是一个精采的大学生-在高中时代,他博得了回忆一千页化学辞典的竞赛-可是他也有着非正统的诙谐感的倾向。他在

海姆和诺福斯洛夫写了三页的论文描述他们的发觉。两次被《天然(Nature)》,只由于有个读者陈述说分手一个不变的,二维材料是不成能的,而另一个说这不是个充实的科学进展。可是在2004年10月,这边论文,在一个原子薄度的碳膜上的电子场域效应被颁发在《科学(science)》期刊,而且让科学家们惊讶。那就有如科幻小说变成现实,李润雨(Youngjoon Gil),三星手艺院的施行副总裁,告诉我。

在一个如许的薄暮,2002年秋天,海姆正思虑着碳。他的专业在极细小的薄物质,并且他想晓得一层很薄的碳在特定的尝试前提下会有什麽样的表示。石墨,由原子厚度的碳层堆叠组成,是一种很较着能够用来尝试的物质,可是用来分手超薄样本的尺度方式就是让材料过热,摧毁它。所以海姆放置了他的一个新的博士研究生,江达(Da Jiang),使命是试着获得一个越薄越好的样本-大概只要几百个原子层厚度-藉由抛光一个只要一英寸的石墨晶体。几周後,江递出了一个在培育皿中的小碳颗粒。在显微镜下以後,海姆回忆,他要他再试一次;江承认这是仅存的晶体了。当海姆逗弄着奉劝他时(你把一座山磨光却只获得一粒沙?),一个他的资深研究员垃圾桶中看见一个用过的通明胶带球,它有黏性的那一面笼盖着一个灰色的,轻细闪光的石墨残渣薄膜。

欧洲物理期刊(European Journal of Physics)颁发青蛙尝试,题目是《关於飞翔的青蛙与飘浮器》,而在2000年,这个尝试博得了搞笑诺贝尔(Ig Nobel Prize),一个颁给最愚笨尝试的年度大。同事们海姆拒绝奖项,可是他了。他把青蛙飘浮视为他本人气概的完整部份,就是接管横向思虑能够指导出主要的发觉。在那之後很快,他起头为她的学生们掌管『周五会议』,形式,一周结尾的尝试,有的时候也只是喝喝啤酒。周五会议所指的是不会有酬劳并且在你的专业生活生计期间你也不会做的某件事。海姆比来如许告诉我。猎奇心的研究。某种随机,简单,可能有点奇异的-以至是的事。他弥补,没有了它,就没有了发觉。

海姆曾经分手出首个曾被发觉的二维材料:一个原子厚度的碳层,在原子显微镜下,出扁平的六角格子状以蜂巢状布局保持着。理论物理学家曾经推论出如许的物质,称之为石墨烯,可是假设如许的一个单层不克不及在室温下被获得-它该当被拆开成为显微静下可见的。然而,海姆看到,石墨仍是维持在一个单一平面,成长中的波纹使得材料不变。

这该当是在全世界所有尝试室中的光景,研究员例行公务地用胶带测试实验样品的黏性。形成石墨的碳层很微弱地保持着(因而,在1564年,被采用做成铅笔由于它零落的部份在纸上拖曳的时候有着能够被看见的踪迹),所以胶带很容易就能够移除它的碎片。海姆放了一片胶带在显微镜下然後发觉石墨层比他所见过的都还要薄。藉由折叠胶带,把残渣堆积一路然後在拉开,他就能够把碎片剥得更薄。

在2010年,海姆和诺福斯洛夫颁发论文之後的六年,他们获得了诺贝尔物理学。在阿谁时候,称号石墨烯是奇异的材料,一种物质,就像卫报(GUARDIAN)说的,能改变世界。物理学,电机,医学,化。


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