“石墨烯”薄片示意圖 魏小?。ㄗ螅┖屠畛晒牛ㄒ糇g) 法國皇帝拿破侖曾經(jīng)說過:“筆比劍更有威力”,然而他絕對不會想到鉛筆中竟然包含著地球上強度最高的物質(zhì)!美國哥倫比亞大學(xué)兩名華裔科學(xué)家最近研究發(fā)現(xiàn),鉛筆石墨中一種叫做石墨烯的二維碳原子晶體,竟然比鉆石還堅硬,強度比世界上最好的鋼鐵還要高上100倍。這種物質(zhì)不僅可以用來開發(fā)制造出紙片般薄的超輕型飛機材料、制造出超堅韌的防彈衣,甚至還為“太空電梯”超韌纜線的制造打開了一扇“阿里巴巴”之門,能讓科學(xué)家夢寐以求的23000英里長太空電梯在不久的將來成為現(xiàn)實! 鉛筆中的石墨是由無數(shù)只有碳原子厚度的“石墨烯”薄片壓疊形成的,石墨烯是一種從石墨材料中剝離出的單層碳原子面材料,是碳的二維結(jié)構(gòu)。自從2004年石墨烯被發(fā)現(xiàn)以來,有關(guān)的科學(xué)研究就從未間斷過。然而直到最近,美國科學(xué)家才首次證實了人們長久以來的懷疑,石墨烯竟是目前世界上已知的強度最高的材料! 這一驚人的科學(xué)發(fā)現(xiàn)是由美國哥倫比亞大學(xué)的兩名華裔科學(xué)家李成古和魏小?。ㄒ糇g)一起研究得出的,而研究的主要工具之一竟是普通的透明膠帶!李成古說:“為了了解石墨烯的強度,我們首先必須從石墨上剝離出一些石墨烯薄片,于是我們想到了透明膠帶。”科學(xué)家先將“思高牌”膠帶粘在一塊石墨上,然后再撕下來,接著科學(xué)家又將膠帶粘到了一塊面積只有1平方英寸的硅片上,然后再將膠帶從硅片上撕下來,這時數(shù)千小片石墨都粘到了硅片上,而硅片上則有數(shù)千個肉眼看不見的小孔。 這時,科學(xué)家開始采取高科技手段,將硅片放置在電子顯微鏡下進行觀察,科學(xué)家花費數(shù)天時間,希望能在硅片小孔上發(fā)現(xiàn)合適的單原子厚的石墨烯薄片。一旦科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一些只有100分之一頭發(fā)絲寬度的石墨烯薄片后,他們就開始使用原子尺寸的金屬和鉆石探針對它們進行穿刺,從而測試它們的強度。讓科學(xué)家震驚的是,石墨烯可能比鉆石還強硬,它的強度比世界上最好的鋼鐵還高100倍! 不過科學(xué)家可能仍然需要花費數(shù)年甚至幾十年時間,才能找到一種將石墨轉(zhuǎn)變成大片高質(zhì)量石墨烯“薄膜”的方法,從而可以用它們來為人類制造各種有用的物質(zhì)。(來源:現(xiàn)代快報) |