石墨烯

米拉Senthilingam

这周,我们学习不认为事情是理所当然的,甚至我们的文具。锐化你的知识,也许他的铅笔,伊恩Le Guillou统计

伊恩Le Guillou统计

不是经常可以使诺贝尔经济学超级材质使用文具盒的内容,但并没有太多的普通石墨烯。

安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫被授予2010年诺贝尔物理学奖的关于二维材料石墨烯的开创性实验”。这句话的有趣的部分是“二维材料”。我们周围的材料都二维原子尺度。甚至是一个“平”的纸仍然是成千上万的原子厚。

所以你怎么能得到一个真正的平坦,单层原子?首先,让我们看一下“铅”一支铅笔。我相信你知道,这元素铅无关,但当然是石墨,碳的一种形式。石墨的层是由碳重复六角结构结合在一起,像一片蜂窝。这些层相距只有三分之一的纳米但只是弱连接到另一个。

石墨烯是单层的石墨,使它只有一个原子厚。分离从其他人一样简单的一层撕片一块石墨使用胶带。这种“机械剥离”首先是诺贝尔奖得主抓住它,在周五晚上的实验中,当他们从事有趣的话题外正常的研究。的是一回事但学习它是另一个,,为此他们不得不删除录音的雪花。为了做到这一点,他们解散磁带在丙酮和石墨烯的片堆积到硅晶片。

石墨烯已经惊讶和启发研究者的能力。它比钢强200倍,成为有史以来最强的材料测试。事实上,它将一头大象,站在销,产生足够的压力,突破单一的原子。它有最高的电导率和热导率的任何材料在室温下,分别打银和钻石。

尽管只有一个原子厚度,可以用肉眼看到它。它几乎是透明的,但如果你举起的石墨烯可以看到它吸收的光线通过。尽管它几乎是透明的,显然充满了洞,它实际上是非常困难甚至氦原子通过。

生产石墨烯的成本急剧下降,技术改进。2008年,据估计,它将花费1亿美元来产生一个平方厘米。现在,2012年,价格范围从10万磅一平方厘米的超高质量的材料,到10磅的低质量样本大小相同。

石墨烯的关键的希望之一是开发一个替代的硅晶体管计算机芯片的基础。尽管这些硅片的令人难以置信的发展越来越快,许多人认为,我们开始达到物理极限。石墨烯的导电性和苗条的大小可能会导致在计算能力有了巨大的改善,如果它可以用来制造晶体管。晶体管本质上是开/关开关形式计算的基础,但他们需要一个半导体,如硅。

不幸的是,石墨烯并不是一个半导体,但今年,人员能够使石墨烯的行为像一个不失其导电能力。仅仅一年前,指的是石墨烯晶体管,安德烈·海姆说“前景远远超出地平线,我们甚至不能正确评价它。”

目前有几个技术难题,限制了石墨烯达到其全部潜力。其强度可能是很棒的,但我们还没有开发一种方法应用建设。同时,石墨烯的优良导电性属性受阻需要支持在二氧化硅层。这两个问题是终端,这就是为什么有这么多的兴奋围绕石墨烯——我们知道它可能的能力,只要我们能正确使用它。

石墨烯被发表论文以指数速度:大约有六千篇论文发表在2011年比七百五十年的2007左右。似乎不可能跟上所有的发展和前途的线索。已经有讨论用于太阳能电池、透明喇叭甚至蒸馏酒。一天,使用石墨烯只能受限于我们的想象力。

米拉Senthilingam

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布莱恩·克莱格

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米拉Senthilingam

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