英國媒體3月1日報(bào)道說,科學(xué)家已經(jīng)研制出世界上*薄的材料,厚度只有一根頭發(fā)的20萬分之一。這種新材料的問世有望在電子計(jì)算機(jī)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域掀起一場新的革命。
超薄膜片
英國《泰晤士報(bào)》網(wǎng)站報(bào)道說,這種膜片由碳原子六邊形連接而成,狀如蜂巢,但只有一個(gè)原子那么厚。如果層層疊加,需要20萬層才能達(dá)到一根頭發(fā)絲的厚度?茖W(xué)家兩年前創(chuàng)造出這種二維碳原子膜片,但必須貼在其他材料上。如今,研究人員已經(jīng)可以利用納米級的金制架臺將這種膜片懸掛起來。根據(jù)物理理論,這種材料不可能穩(wěn)定存在,因?yàn)樗鼘?shí)際上是一種二維晶體結(jié)構(gòu),而這種結(jié)構(gòu)極易受熱損毀。但二維碳原子膜片已經(jīng)證明可以穩(wěn)定存在于室溫真空中。所有其他物質(zhì)薄到這種膜片10倍厚度時(shí),就會發(fā)生氧化、分解,不能穩(wěn)定存在。研究人員在英國《自然》雜志刊文解釋說,這種膜片之所以能夠穩(wěn)定存在,是因?yàn)樗⒎庆o止平鋪,而是輕微波動。波動為這種結(jié)構(gòu)提供了第三維度,從而也就提供了聚合力。
承載分子
這種新型材料由英國曼徹斯特大學(xué)聯(lián)手德國馬克斯·普朗克研究所研制而成!斑@是完全新型的技術(shù),甚至連納米技術(shù)都不是描述這種新膜片的適當(dāng)詞語,”曼徹斯特大學(xué)教授安德烈·海姆說,“我們相信這種技術(shù)應(yīng)該能夠直接轉(zhuǎn)入其他領(lǐng)域。”曼徹斯特大學(xué)教授科斯佳·諾沃肖洛夫說,這種膜片將主要應(yīng)用于大幅提高計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度和研制新藥物。此外,它還可以用作微觀濾網(wǎng),分離氣體所含的不同成分。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,電子顯微鏡觀察分子時(shí)所得圖像的清晰度,目前還受限于分子樣本載體的厚度。這種碳原子膜片僅0.35納米厚,易于電子穿越,如果作為載體,可使觀察者獲得更清晰的分子結(jié)構(gòu)圖像。
取代硅片
在電子領(lǐng)域,二維碳原子膜片也可能會大放異彩。據(jù)《自然材料》雜志報(bào)道,實(shí)驗(yàn)證明,用作控制電流出入的晶體管,這種新材料比硅更靈敏、更節(jié)能。因此,它可能*終取代硅,成為更加有效的晶體管。曼徹斯特大學(xué)教授列昂尼德·波諾馬連科對膜片的“商業(yè)成功”表示樂觀。他分析說:“技術(shù)已從毫米級晶體管,穩(wěn)步推進(jìn)到現(xiàn)在由10納米級部件構(gòu)成的微處理器。下一步,就是真正的納米級電路。”“真正挑戰(zhàn)是,如何使這種膜片廉價(jià)易得,以便投入大規(guī)模應(yīng)用。”海姆說。