石墨烯传说:它或将猛烈改变世界
室温下,石墨烯的平面晶体结构能够稳定存在。
凭借这个发现,海姆和诺沃肖洛夫获得了2010年的诺贝尔物理奖。颁奖典礼上,组委会说:"这项发现可以和爱迪生发明电灯媲美。"
安德烈·海姆是个奇人,他是世界上第一个既获得了诺贝尔奖,又获得了搞笑诺贝尔奖的科学家。
2000年,他和迈克尔·贝瑞爵士使用磁性克服重力作用,使一只青蛙悬浮在半空中。这个实验证明了,虽然青蛙没有正常的磁性,但把它们放置在一个电磁场中可以实现磁性。而且这种磁性数倍强于磁共振成像(MRI)所产生的磁场。他们推测使用类似方法,可以克服重力作用,让人在半空中漂浮起来。
石墨烯的未来
一秒钟,传输10部高清电影
据海姆的观察推测,石墨烯如此神奇,是因为它的结构近乎完美,电子运动速度奇快。
它独特的电学、光学等性质决定了它有广阔的应用前景。自从安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功分离出石墨烯之后,科学家们掀起了石墨烯应用研究的狂潮。
今年3月5日,美国佐治亚理工学院无线宽带网络实验室的伊恩·奥凯迪斯教授发表文章,提出石墨烯无线天线的新构想。照他提出的石墨烯天线模型,短距离内无线数据传输速度达到兆兆位/秒将成为现实。
这个速度意味着,挥一下手机,一秒内,10部高清电影就传输到一米内的另一台手机中了。
石墨烯材料制成的天线,能够以太赫兹(THz)的频率正常工作,远超目前常规的百兆赫兹(MHz)、千兆赫兹(GHz)天线,目前最先进的无线设备,也无法与其匹敌。
不过这根天线要投入商用,还需解决一个问题:信号穿过障碍物时,如何使信号衰减降至最低。因此近期能被广泛应用的可能性很小。伊恩·奥凯迪斯教授正在寻找解决方案。
诺基亚手机,以后不能敲核桃了
"不务正业"的诺基亚公司,也瞄准了石墨烯。
在诺基亚研究中心的官方网站上,有这样一条消息:今年1月28日开始,欧盟将在接下来的10年间投入10亿欧元,赞助石墨烯材料的研发工作。
诺基亚就是获得这项资金捐助的公司之一。诺基亚从2006年开始,就有团队专门致力于开发石墨烯材料在手机中的应用。
诺基亚将会把石墨烯应用在哪些方面呢?
一份由诺基亚研究中心编写的石墨烯在手机中应用文档中,可以看出些玄机。
石墨烯触觉反馈设备。
当你的手机屏幕上显示出一幅丝绸的图片,你触摸屏幕时会有摸到丝绸的顺滑感觉。
可以弯曲、折叠的柔性透明手机,这个手机还不容易发热。
看来诺基亚看中的是石墨烯的柔韧性、可拉伸性以及可变形特性,也就是说,诺基亚研究石墨烯材料,不是为了让手机变得更硬,而是变得更软。
未来的诺基亚手机应该不能用来敲核桃了。
不知道它会怎样改变世界
作为一种性质独特的新兴材料,关于石墨烯应用的研究层出不穷。
根据现在的研究成果,将来的世界会这样子:
未来半导体的材料可能不再是硅,石墨烯做成的晶体管会让超高速计算机不再是理论设想;
塑料可能不再是绝缘体,在塑料里掺入百分之一的石墨烯,就能使塑料具备良好的导电性;
汽车、飞机和宇宙飞船,外壳可能就是薄、轻、拉伸性好和超强韧石墨烯材料。
这样梦幻般的情景,离实际还有距离,甚至十分遥远。现在我们唯一知道的是,这种二维的碳,会给人类世界带来巨大改变。改变到底有多猛烈多深远,没人知道。
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