4),居然最后撕出了只有一层原子厚度的单层石墨。
这种时候,石墨“单层之内导电性非常好、结构也非常坚固,但层与层之间非常容易滑动,原子键力非常弱”的宏观特性,也就突然被筛选了。
层内特性被完全表达了出来,而层与层之间的特性,因为没有别的层了,也就不表达了。
你这个原子楼不是地板很强、柱子很弱吗?那我把你拆到只有一块地板,没有柱子,不就从原子层面改造了整体宏观性质吗?
这个单层石墨原子就是“石墨烯”。
而站在新材料资本家的角度,石墨烯的物理特性很重要。
而站在诺贝尔物理学奖的角度,石墨烯的物理特性倒不是非常重要,只少没重要到值得在发现后六年就拿诺贝尔奖的程度。
最重要的是,这个发现颠覆了“自然界不可能存在只有一层原子厚度的、实现原子层面纯二维厚度的物质”的理论偏见。
这就开启了新世界的大门。
说句难听的,你这个物质就像是被二向箔拍扁了一样,纯扁,二维有多扁,就是这么扁。
这时候,再分解一下这项未来的诺贝尔物理学奖,这事儿要做成,需要四个大方面的贡献。
首先,你要在理论上,陈述目前认为“自然界无法存在单层原子厚度的物质”这一偏见不严谨的地方。
第二步,你要搞到一种能够完美分离石墨的粘胶材料,真的能够完美剥离石墨原子的层与层应力。
第三步,设计实验,用这种完美粘胶材料撕出单层石墨原子。
第四步,验证这种单层石墨原子材料的宏观特性和微观特性,在量子力学层面与其他结构的传统石墨材料进行比对。并且最终推而广之,得出“整数量子霍尔效应”。
这里面,学术含量难度最高的,是第四部,也是画龙点睛。
工程学难度最高的,其实是第二步,也就是找出那种黏胶的材料,这需要材料科学领域重大的科研投入。
最容易混功劳也最容易抢业绩的,则是第三步——说难听点儿,不就是东西都给你了,让你撕吗?撕谁不会啊。(当然也不是随便撕的,也要撕得严谨,并且还要上最高精尖的观测手段来验证撕的结果,毕竟单层碳原子已经连电子显微镜都观察不到了。只是说相对于第二步和第四步,这个第三步是最容易抢功劳的)
石墨烯顾骜肯定是要投资的,这是未来蓄电池技术电极研究的大方向。而且投资过程中,得出的对于“量子霍尔效应”的新认知,对于其他电极材料的基础研究也是有很大指导意义的。
哪怕你不用石墨烯做电极,只要你在量子霍尔效应的研究领域更进一步,其他电极材料的研究也能加速很多,从目前的乱撞试错,变得能够从量子力学层面进行底层指导,有针对性地划
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