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想象一下:你被扔进了一个既小又脏 的房间里,把你扔进房间里的人跟你说:
“等你制造出人类所知的最薄的物质才能离开。 不仅如此,它也必须是最强大的,
导温最好的,导电性也得跟铜一样强。”
是的,听上去很无救。
但幸运的是,你懂一点纳米技术。 你知道很小很小的设备和材料
可以小到100纳米。 当然,我不用告诉你一纳米
只是一米的十亿分之一。 大约是十个原子的大小。
但你怎么制造那么小的东西呢? 是时候发扬一下你内在的创造力了!
你将需要一只铅笔,透明胶, 以及一个健康的手臂肌肉。
一支铅笔内存在的不是铅而是石墨。 石墨内有一层层碳组成的正六边形
结构。你写字时,一层层的石墨 会滑离铅笔头粘到
纸上。一般,多层石墨会 叠在彼此上方,但偶尔你
会得到一层石墨。这叫“石墨烯”。
2004年,安德烈·海姆和康斯坦丁 只用石墨和单面胶制造出来了
石墨烯。他们将一片石墨放在了 单面胶上,将单面胶对折,使石墨片
裂成了两半。他们将这个步骤 重复了几次,然后研究了最终的
碳片。他们惊讶的发现 一些碳片只有一层碳原子
厚。这是科学界没想到的结果, 因为当时人们以为单层石墨
不稳定,尤其是在室温下。
石墨烯比任何物质在室温下导电都要强。
这是因为碳原子在石墨烯中的 高度整齐的排列。科学家还没
能找到一个不在位的原子。 既然电子不会被错位了的原子散开,
它们的运动必须得用爱因斯坦 的相对论才能理解。
这个完美的结构是 由碳碳间坚硬而柔软
的化学键组成的:使石墨烯 很灵活,但比钻石还硬
石墨烯真的很强:如果你可以 将一个大象在铅笔上平衡,再将铅笔
立在石墨烯上,石墨烯不会、 破。当然,铅笔早就断了。
这两个科学家因此得到了 2010年的诺贝尔物理奖。
这也同时只是石墨烯的开端。 科学家正在努力地运用它
独有的性质制造薄的、透明的、 柔软的触摸屏,
制造更小更快更节能的电脑, 坚韧的复合材料,
以及更有效的太阳能电池。
然后在想想:这只是纳米技术的 一种运用,所以为了想到大技术,
你得先考虑最小的东西。