英國媒體3月1日報道說,科學家已經研制出世界上*薄的材料,厚度只有一根頭發的20萬分之一。這種新材料的問世有望在電子計算機和醫學等領域掀起一場新的革命。
超薄膜片
英國《泰晤士報》網站報道說,這種膜片由碳原子六邊形連接而成,狀如蜂巢,但只有一個原子那么厚。如果層層疊加,需要20萬層才能達到一根頭發絲的厚度。科學家兩年前創造出這種二維碳原子膜片,但必須貼在其他材料上。如今,研究人員已經可以利用納米級的金制架臺將這種膜片懸掛起來。根據物理理論,這種材料不可能穩定存在,因為它實際上是一種二維晶體結構,而這種結構極易受熱損毀。但二維碳原子膜片已經證明可以穩定存在于室溫真空中。所有其他物質薄到這種膜片10倍厚度時,就會發生氧化、分解,不能穩定存在。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定存在,是因為它并非靜止平鋪,而是輕微波動。波動為這種結構提供了第三維度,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聯手德國馬克斯·普朗克研究所研制而成。“這是完全新型的技術,甚至連納米技術都不是描述這種新膜片的適當詞語,”曼徹斯特大學教授安德烈·海姆說,“我們相信這種技術應該能夠直接轉入其他領域。”曼徹斯特大學教授科斯佳·諾沃肖洛夫說,這種膜片將主要應用于大幅提高計算機運算速度和研制新藥物。此外,它還可以用作微觀濾網,分離氣體所含的不同成分。在醫學領域,電子顯微鏡觀察分子時所得圖像的清晰度,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構圖像。
取代硅片
在電子領域,二維碳原子膜片也可能會大放異彩。據《自然材料》雜志報道,實驗證明,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。曼徹斯特大學教授列昂尼德·波諾馬連科對膜片的“商業成功”表示樂觀。他分析說:“技術已從毫米級晶體管,穩步推進到現在由10納米級部件構成的微處理器。下一步,就是真正的納米級電路。”“真正挑戰是,如何使這種膜片廉價易得,以便投入大規模應用。”海姆說。