這年,英國曼切斯特大學的俄羅斯裔科學家安德烈·海姆和他的學生康斯坦丁·諾沃肖洛夫,用一種近乎兒戲的方式分離出這種神奇的材料。
透明膠。
是的,透明膠,就是實驗工具。
分離的方法也讓人目瞪口呆。他們把一塊石墨薄片粘貼在透明膠上,然后用另一段透明膠粘住石墨片的另一面,再輕輕撕開兩段透明膠,石墨薄片就被剝離成兩片更薄的石墨片。
重復數次。
他們終于獲得了單層原子厚度的石墨烯。經過處理后,從透明膠上取下石墨烯薄膜,在電子顯微鏡下面觀察到,室溫下,石墨烯的平面晶體結構能夠穩定存在。
憑借這個發現,海姆和諾沃肖洛夫獲得了2010年的諾貝爾物理獎。頒獎典禮上,組委會說:“這項發現可以和愛迪生發明電燈媲美。”
安德烈·海姆是個奇人,他是世界上第一個既獲得了諾貝爾獎,又獲得了搞笑諾貝爾獎的科學家。
2000年,他和邁克爾·貝瑞爵士使用磁性克服重力作用,使一只青蛙懸浮在半空中。這個實驗證明了,雖然青蛙沒有正常的磁性,但把它們放置在一個電磁場中可以實現磁性。而且這種磁性數倍強于磁共振成像(MRI)所產生的磁場。他們推測使用類似方法,可以克服重力作用,讓人在半空中漂浮起來。
石墨烯的未來
一秒鐘,傳輸10部高清電影
據海姆的觀察推測,石墨烯如此神奇,是因為它的結構近乎完美,電子運動速度奇快。
它獨特的電學、光學等性質決定了它有廣闊的應用前景。自從安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫成功分離出石墨烯之后,科學家們掀起了石墨烯應用研究的狂潮。
今年3月5日,美國佐治亞理工學院無線寬帶網絡實驗室的伊恩·奧凱迪斯教授發表文章,提出石墨烯無線天線的新構想。照他提出的石墨烯天線模型,短距離內無線數據傳輸速度達到兆兆位/秒將成為現實。
這個速度意味著,揮一下手機,一秒內,10部高清電影就傳輸到一米內的另一臺手機中了。
石墨烯材料制成的天線,能夠以太赫茲(THz)的頻率正常工作,遠超目前常規的百兆赫茲(MHz)、千兆赫茲(GHz)天線,目前最先進的無線設備,也無法與其匹敵。
不過這根天線要投入商用,還需解決一個問題:信號穿過障礙物時,如何使信號衰減降至最低。因此近期能被廣泛應用的可能性很小。伊恩·奧凱迪斯教授正在尋找解決方案。
諾基亞手機,以后不能敲核桃了
“不務正業”的諾基亞公司,也瞄準了石墨烯。
在諾基亞研究中心的官方網站上,有這樣一條消息:今年1月28日開始,歐盟將在接下來的10年間投入10億歐元,贊助石墨烯材料的研發工作。
諾基亞就是獲得這項資金捐助的公司之一。諾基亞從2006年開始,就有團隊專門致力于開發石墨烯材料在手機中的應用。
諾基亞將會把石墨烯應用在哪些方面呢?
一份由諾基亞研究中心編寫的石墨烯在手機中應用文檔中,可以看出些玄機。
石墨烯觸覺反饋設備。
當你的手機屏幕上顯示出一幅絲綢的圖片,你觸摸屏幕時會有摸到絲綢的順滑感覺。
可以彎曲、折疊的柔性透明手機,這個手機還不容易發熱。
看來諾基亞看中的是石墨烯的柔韌性、可拉伸性以及可變形特性,也就是說,諾基亞研究石墨烯材料,不是為了讓手機變得更硬,而是變得更軟。
未來的諾基亞手機應該不能用來敲核桃了。
不知道它會怎樣改變世界
作為一種性質獨特的新興材料,關于石墨烯應用的研究層出不窮。
根據現在的研究成果,將來的世界會這樣子:
未來半導體的材料可能不再是硅,石墨烯做成的晶體管會讓超高速計算機不再是理論設想;
塑料可能不再是絕緣體,在塑料里摻入百分之一的石墨烯,就能使塑料具備良好的導電性;
汽車、飛機和宇宙飛船,外殼可能就是薄、輕、拉伸性好和超強韌石墨烯材料。
這樣夢幻般的情景,離實際還有距離,甚至十分遙遠?,F在我們唯一知道的是,這種二維的碳,會給人類世界帶來巨大改變。改變到底有多猛烈多深遠,沒人知道。
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