【中国幕墙网 07月30日 记者小静】世界各地的科研实验室已经生成最
新材料石墨烯(Graphene),这是一种二维晶体,厚度只有一个原子的直径,但是它比钻石还硬,传输电流的速度比电脑芯片里的硅元素快100倍。这项重大发现让物理学家、化学家和电子工程师兴奋不已。
英国曼彻斯特大学的物理学家安德烈?杰姆(Andre Geim )在6月19日发表的《科学》杂志上写道:“它是目前已知的世界上最薄的材料,也是有史以来见过的最结实的材料。”美国奥斯汀市(Austin)德州大学研究石墨烯的研究人员洛德?拉夫(Rod Ruoff)在电子邮件上写道:“几克这种材料就能覆盖整个足球场。”一克大约相当于三十分之一盎司。
石墨烯跟钻石一样,都是纯碳。它由六边形网状原子构成,通过电子显微镜观察,它看起来很像蜂巢或者一块细铁丝网。虽然它很结实,但是柔
韧性跟
塑料包装一样好,可以随意
弯曲、折叠或者像卷轴一样卷起来。铅笔里的笔芯——石墨是由堆叠在一起的石墨烯制成的。虽然每层石墨烯都很
坚韧,但是层与层之间的连接非常不牢固,因此当你用铅笔写字时,纸上就会留下一道黑印。
石墨烯的潜在应用方向包括触摸屏、
太阳能电池、能量储存装置、手机和高速电脑芯片。然而杰姆表示,要用这种材料取代电脑芯片里的基本电子材料硅,还需要很长时间。5年前他第一个发现如何制成石墨烯。麻省理工学院研究石墨烯的研究人员托马斯?帕拉库斯(Tomas Palacios)说:“在最近和这项研究的中期阶段,石墨烯很难取代硅,成为电脑电子的主要材料。硅是一项价值数万亿美元的产业,完美的硅加工技术已经产生40多年。”
政府和大学的实验室、美国国际商用机器公司等长期建立的公司,以及新成立的小企业都在努力解决制造石墨烯遇到的难题,希望最终把它转变成有用产品。拉夫在奥斯汀市成立石墨烯能源(Graphene Energy)公司,该公司的主要意图,是寻找储存从
太阳能电池获得的可更
新能源或者收集汽车刹车产生的能量的方法。五角大楼也对这种新型高科技材料非常感兴趣。美国国防高级研究计划署(DARPA)斥资2200万美元,用于研究用石墨烯制造电脑芯片和晶体管的方法。
4月在匹兹堡举行的美国物理学会年会上,石墨烯是科学家们谈论的主要话题。研究人员用23场讨论分会探讨有关这种材料的问题。2008年有大约1500篇与石墨烯有关的科学论文发表。直到去年科学家才找到唯一一种把石墨层粘贴在透明胶上,然后慢慢把一层石墨与胶带分开,制造石墨烯的方法。他们把这称作“透明胶带技术(Scotch Tape technique)”。
然而,最近科学家发现一种生产石墨烯更加有效的方法,他们先把石墨放在铜、镍或硅上,然后小心把它们分开。杰姆在《科学》杂志的报告里说:“最近两三个月石墨烯制作技术的发展速度非常惊人。两年前制作石墨烯还是一项令人望而却步的巨大挑战,但是现在这方面的困难突然减小了。”拉夫说:“我相信石墨烯有很多商用价值。我们将开始研发两用装置,这种装置主要是用硅制成,但是重要部件是用石墨烯制成。”【完】
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