浙江在线10月11日讯 据《青年时报》报道诺贝尔奖的开奖,每年学术界是翘楚盼望,而在普通人眼里却波澜不惊,似乎离我们太远。
前天晚上,浙江大学首届求是科学班的学生,在听了教授的解读后说,诺贝尔开出的各类奖项,其实与我们的生活密不可分。
用浙江大学副校长来茂德的话来说,这几年诺贝尔奖的评选越来越倾向于技术应用领域。科学家们只是把常人忽略的东西,用自己的好奇心、钻研力来证实存在。比如,今年获得诺贝尔物理奖的英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,研究了二维材料石墨烯的开创性实验。
用铅笔写字会产生石墨烯
石墨烯是什么?从百度得知,它不仅是已知材料中最薄的一种,还非常牢固坚硬。
听起来妙不可言,离普通生活十万八千里远的物质,事实上就在我们身边。
“我们在用铅笔写字,笔在纸表面留下颜色时,在不知不觉中就产生了石墨烯。”浙江大学物理系副主任、博士生导师何丕模教授举了个最平常的例子,一下子拉近了大家对石墨烯的认识。
轻薄刚强导电性好
随着今年的诺贝尔物理奖的宣布,石墨烯一下子成了材料界的明星,有望取代硅作为电子材料。有媒体说,为此半导体产业巨头英特尔压力很大。
这种一直在身边却被忽视多年的材料,凭什么有这么大的“杀伤力”?
“石墨烯中电子的速度只比光速小300倍、强度是最好钢材的100倍、导电性好于金属铜、每平方米的重量只有0.77毫克……”何丕模通过很多分子结构图等阐述了石墨烯的优质特性。“一张由石墨烯构成的厚度约0.14个纳米的吊床,可以承受一只重达4公斤的猫,而这张床用肉眼是看不到的。”
今后显示器上可能会用到
如此透明、具有良好导体性状的石墨烯,何丕模说,可以取代透明电极材料掺锡氧化铟(ITO),应用于生活中常用的显示器、透明触摸屏等制作。同时,石墨烯有望取代硅,用于制造晶本管集成电路。
“近10年间,计算机速度已提高了100倍。根据摩尔定律,再过10年,基于硅的集成电路工艺会跟不上这样的速度。如今,石墨烯的出现,这个问题就会迎刃而解了。”
大面积石墨烯的取得还待挑战
石墨烯是个好材料,可是,现在也面临着不小的挑战。目前,可以通过机械的分离法、化学分散法等获得石墨烯,可是,都仅仅只能获得小面积的石墨烯。
在实际使用中,如何把制备大面积的石墨烯,技术方面仍需要探索。
此外,就电子学方面的应用而言,我们需要让石墨烯打开一个能隙,变成半导体,并对其进行能隙控制、电子掺杂和空穴掺杂的研究。
【记者手记】
交流厅外的花絮
前天晚上的讲座,本来只是面向约100名浙大首届求是科学班的同学的。可是,吸引了很多“编外”的在校生。同时,杭州学军中学的20余名物理、化学竞赛兴趣小组的同学在老师的带领下,一放学就赶到浙大紫金港校区。
交流厅内实在坐不下了,厅门口的位置也不能放过。
在厅外坐着听讲座的,有一名来自上海的学生家长。“难得来看儿子,他却说没空,要来听讲座,我也一起来听听。儿子从小就对物理感兴趣,但想要拿个诺贝尔奖,那是从来没想过的。”
正说着,浙大的一名老师来搭话:“你也不要这么说。求是科学班里的学生知识基础都很扎实,而且教学中集聚了最好的师资力量,平时的上课方式就不同于一般的本科生,他们思考的问题深度得多。”
来茂德说,每年诺贝尔开奖后,学校都会挑一些与获奖科研领域相近的老师来给学生讲课,从而鼓励学生要有钻研精神。今年,诺贝尔获奖者中出现了70后,很快就会有80后了,说不定再几年就有90后了!(张晶)