石墨

石墨烯百年难题,中国少年轻松攻克黑科技

发布时间:2024/11/7 13:24:18   
图为天才少年曹原

作为新时代材料,石墨烯具备强度高,重量轻,导电导热性能好等诸多优势,简直就是万能材料,然而石墨烯也遇到了百年难题,那就是如何制备石墨烯非常困难,目前1克石墨烯的成本高达元,简直比黄金更加昂贵,但石墨烯的百年难题,却被中国少年轻松攻克!来自中国科学技术大学,之后又进入麻省理工学院的曹原,长期致力于石墨烯材料的深入研究,并且在著名科学杂志《自然》上发表两篇关于石墨烯超导的发现,难道黑科技要被破解,但这件事却备受外界质疑?那么曹原的新发现,是否能够掀起智能行业的新风暴呢?

图为石墨烯材料

石墨烯是一种二维碳材料,它的结构类似于蜂窝,由于各碳原子间紧密连接,所以具有高度稳定性,这种材料具有优异的光学、电学以及力学特性,能够在生物制药、材料领域甚至是电子领域发挥出关键作用,想要成功制备石墨烯,此前科学家采用微型机械剥离的方式,从石墨中分离出石墨烯,这种在原子层面的操作,其难度可想而知,但随着科技的进步,石墨烯的生产工艺也开始多样化,除机械剥离法,还出现了氧化还原法、SiC外延生长法,薄膜生产方法等多种生产方法。

图为石墨烯材料

曹原对石墨烯材料进行了深入研究,他发现,当两层平行石墨烯堆成约1.1°的微妙角度,就会产生神奇的超导现象,这一发现直接轰动了科学界,如果曹原继续深入在石墨烯材料的研究,说不定制备石墨烯技术也将取得重大突破,让石墨烯材料也能够实现白菜化,到时候这种材料才能够真正实现造福全人类。

作为一种用碳原子构成的物质,石墨烯其实还有一个近亲,那就是碳纳米管,两者都完全有碳原子构成,只是石墨烯属于纤维材料,而碳纳米管则属于中空的管状结构,这两者在材料领域都能够发挥出巨大作用,用石墨烯材料与碳纳米管相结合的方式,甚至有望能够制造出前往太空的电梯,从此宇航员往返空间站,只需要乘坐电梯就可以了。

图为碳纳米管

目前国内也在对石墨烯材料进行深入研究,中科院已经取得了重大突破,中科院团队发现,石墨烯材料可以用来制作芯片,如今市场上主流的芯片采用硅基结构,目前这种芯片性能虽然有一定的提升空间,但每年提升性能并不大,如果用石墨烯制成芯片,那么其运算性能,至少比目前的硅基芯片提升倍,将极大促进计算机技术的进步。

看来石墨烯材料真的是万能材料,目前中国对石墨烯的研究,显然已经走在了世界前列,更何况中国还有曹原这样的天才少年,希望曹原在学有所成后,能够立马报效祖国,为中国的石墨烯材料技术进一步添砖加瓦,那么到时候中国在科技领域受到的限制,包括现在的芯片技术难题,也将全部迎刃而解,从而让中国成为真正的科技强国。



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