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世界最薄材料石墨烯问世:厚度仅为一个原子

2007-03-04 01:35 杨孝文 新浪科技 阅读 0
核心摘要: 科学家成功研制出世界上最薄的材料——石墨烯,厚度仅为一个原子。这种由碳原子构成的二维晶体在计算机和医学领域具有革命性潜力,可提升运算速度、辅助新药研发,并有望取代硅成为更高效的电子晶体管材料。

据《泰晤士报》报道,科学家已成功研制出世界上最薄的材料——石墨烯,其厚度仅为头发丝的二十万分之一。这一突破性材料被认为将在计算机和医学研究领域引发一场科技革命。

石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶体,厚度仅为一个原子。科学家通过将碳原子层沉积在金属基底上,再转移到绝缘衬底上,成功制备出独立存在的石墨烯薄膜。这种材料的结构类似于蜂巢,碳原子以六边形排列,形成稳定的晶格。尽管理论上二维晶体在热力学上不稳定,但石墨烯通过微观褶皱实现了结构稳定。

石墨烯由英国曼彻斯特大学和德国马克斯·普朗克研究所的科学家共同研制。曼彻斯特大学物理天文学教授安德烈·杰姆表示,这是一种全新的技术,超越了传统纳米技术的范畴。研究团队已制造出概念验证型设备,并认为该技术可轻松应用于其他领域。主要挑战在于降低生产成本,以促进广泛应用。

石墨烯的主要应用包括大幅提升计算机运算速度和计算能力,以及辅助新药研发。由于其单原子厚度(仅0.35纳米),石墨烯可用作电子显微镜中的样本支撑膜,显著提高分子成像的清晰度,尤其对蛋白质结构解析至关重要。此外,石墨烯有望取代硅成为更高效的电子晶体管材料,其开关速度更快且能耗更低。

相关研究成果已发表在《自然》杂志上。曼彻斯特大学列昂尼德·波诺玛伦科教授对石墨烯的商业前景表示乐观,认为下一步将开发真正的纳米尺寸电路。

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