石墨烯、二硫化钼和黑磷
通常情况下,胶带不会被看作是一种具有科学突破性的进展。但是当英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆(Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃肖罗夫(Konstantin Novoselov)(两人在2010年获得诺贝尔物理学奖)2004年与同事在《科学》杂志发表了他们的研究成果——即用透明胶带从一块石墨烯上剥落碳原子的单原子薄片,这一研究缓缓拉开了材料学革命的序幕。 自上述曼彻斯特研究团队发表其研究成果的11年来,相关领域的研究成果呈指数增长,去年,全球研究人员发表的关于石墨烯的研究成果超过1.5万项。这种现象很合乎情理:石墨烯是迄今为止制作的最轻材料,它的强度是钢的100倍,比铜的导电性、柔韧性更好,而且很大程度上是透明的。研究人员设想了未来以石墨烯为基础建造的每样产品,如从下一代计算机芯片和柔性显示器到蓄电池和燃料电池。 然而,石墨烯可能不会通过其自身作为一种理想材料来实现未来的巨大影响,而是通过它衍生的产物。尽管石墨烯有着许多令人眼花缭乱的优点,但它也有缺点,尤其是不能充当半导体——这是微电子的基石。现在,化学家和材料学家正在努力越过石墨烯,寻找其他的材料。他们正在合成其他两种兼具柔韧性和透明度,而且拥有石墨烯无法企及的电子特性的二维片状材料,他们已经把其中一些转变为具备轻量性和柔韧性的快速电子和光学设备,他们希望,这些材料可以作为未来产业的支柱。 石墨烯,打开二维材料新视野