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一個逗逼科研狗是如何搞定諾貝爾獎的?

來源:webhot


石墨烯被許多國家列為頭號技術研發。雖然石墨烯起於英國,但目前為止,中國的石墨烯發展技術領先於世界!


目前全球已有超過200個機構和1000多名研究人員從事石墨烯研發。

中國在石墨烯研發上,目前已申請超過2200項專利,佔世界的3分之1。


2015年全球石墨烯專利數據顯示,排名首位的依然是中國,之後是美國、韓國、日本。


批量化生產和大尺寸生產是阻礙石墨烯大規模商用的最主要因素。而我國最新的研究成果已成功突破這兩大難題,製造成本已從5000元/克降至3元/克,解決了這種材料的量產難題。利用化學氣相沉積法成功製造出了國內首片15英寸的單層石墨烯,並成功地將石墨烯透明電極應用於電阻觸摸屏上,製備出了7英寸石墨烯觸摸屏。


華為創始人任正非在一次媒體採訪時說:「未來10~20年內會爆發一場技術革命顛覆時代,石墨烯時代將取代硅時代。」

預計到2020年,中國石墨烯產業能達到1000個億。


言歸正傳,行研君帶你來親歷石墨烯的發現之旅。


供企業、投資人、券商、投行、風控等相關人員參考交流


當Andre Geim還是一隻科研狗的時候,也曾經四面楚歌,苦逼到飯都吃不起的地步。


事實一再印證,命運之神會眷念每一個逗逼。於是,他終於發現了牛B的石墨烯,使人類的科技從硅時代一躍進入碳時代,並為自己贏得了科學家的最高獎——諾貝爾物理學獎。

1987年Andre Geim 拿到自己的博士學位後,進入俄羅斯科學院,開始了一條科研狗的生活。


AG找了個機會跑到英國做博士後,隨後幾年中又分別去了丹麥、荷蘭,其實就是去這些發達國家的實驗室里打工掙錢養家糊口。


由於之前一直沒有做出什麼亮眼的成果,也沒有發過什麼好paper。所以,AG到哪兒都是一個無名小卒,無人問津。時間一晃,他已經36歲了,基本上一事無成。沒有自己的科研團隊,沒有研究方向,更沒有豐厚的科研經費。


時間到了2004年,這一年,AG想玩一次大的。


現代人類對於物質結構已經有了一個相對明確的認知。如果從原子尺度觀察物質結構,原子們就是像搭樂高積木一樣構建出我們這個千變成化的物質世界。

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而在人們所認知的結構中,石墨絕對是一個另類。


石墨的晶體結構是層狀的,靠微弱的范德華力把相鄰的兩層貼合在一起。層與層之間充斥著大量的電子,因此,石墨是良好的導電體。

而單個石墨層,則是碳原子與碳原子相互連結形成正六邊形,並延伸成一張無限大的原子網。這張網上的原子連結的是如此結實,以致於這張網比鑽石還硬。

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有過削鉛筆經驗的小夥伴們都很清楚,鉛筆中的石墨芯是很軟的,而且很容易就掰斷了。用鉛筆書寫,其實就是一個將芯上脫落的石墨顆粒留在紙面上過程。


這是因為石墨相鄰分子層粘合的力很弱。石墨層很容易發生相互移動或剝離。就像下面這幅圖示意的一樣。


隨著現代化科學儀器的不斷進步,人類研究的尺度也越來越小。已經進入到納米、甚至更小的原子級別。然而,儘管人們對石墨的結構已有了完全的認識,甚至預言了單層的石墨可能會具有非常好的物理性質。


但如何把石墨不斷地磨薄,薄到只有一個原子的厚度,這個世界難題還是讓所有的科學家們望而卻步了。


甚至有些科學界的大牛們斷言,單層的石墨是不可能獨自存在的!所有妄想做出單層石墨的人,都是痴人說夢!


馬雲的這句話很精闢:夢想還是要有的,萬一實現了呢?

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於是,AG果斷地把一塊石墨遞給一個研究生:「去,把它磨到最薄!」


那個研究生當時就暈菜了。。。鐵杵磨成針已是極致,你居然讓我磨到原子量級。。。


於是這個研究生天天苦逼地磨石墨,幾個月後,已經磨到最薄,實在磨不下去了。拿來一測量,還有幾千個原子層厚,他絕望了。。。於是撒手不幹,老子不玩了。


此路不通,AG只好再尋他途。這時,他看到學生用透明膠帶貼在石墨表面,就問學生為什麼這麼做。學生說膠帶可以把表面一層髒的石墨撕下來,再用乾淨的表面來磨。


瞬間,AG的腦洞亮了。他把撕後的膠帶放到顯微鏡下觀察,發現膠帶上的石墨厚度比那個研究生辛苦磨出來的石墨片薄多了,有些甚至只有幾十個原子層厚。

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撕!!下!!來!!


重要的事情說3遍。

一個逗逼科研狗是如何搞定諾貝爾獎的?



於是,史上最簡單粗暴,駭人聽聞的科學實驗誕生了!


AG真的反覆用透明膠帶粘在石墨上,然後一遍又一遍地撕膠布,直到膠帶上的石墨越來越薄,直至一個原子的厚度,也就是獲得了單層的石墨,又被稱為——石墨烯。

一個逗逼科研狗是如何搞定諾貝爾獎的?



在石墨烯中,六邊形的原子結構清晰可見


大家應該都有過用膠帶粘紙上的錯字的經歷。而AG製備單層石墨烯的過程與之類似。


AG再次向世人證明,解決具有挑戰性的科學問題,往往不需要用高深的理論或複雜的儀器,需要的,更多地是人們對日常生活細緻的觀察與靈活地運用。


面對用透明膠帶撕出來的石墨烯,全世界的科學家毫無保留地獻出了他們的膝蓋。

一個逗逼科研狗是如何搞定諾貝爾獎的?



擁有搞笑諾貝爾物理學獎的逗逼之神AG,因為率先做出石墨烯並測試了相關的物理性能,獲得了2010年諾貝爾物理學獎。


這一次,是貨真價實的諾貝爾獎。

一個逗逼科研狗是如何搞定諾貝爾獎的?


一個逗逼科研狗是如何搞定諾貝爾獎的?



在獲獎後接受採訪時,安德烈·海姆說:「對於研究人員來講,諾貝爾獎是一個至高無上的榮譽。


「 但是我個人卻從來沒有期望能獲得這個獎項。我昨晚睡得很香,因為我根本沒有期望能拿獎。」


「當有些人拿到諾貝爾獎後開始停止做科研,甚至停止做很多他該去做的事,並且其他方面的事物會纏繞著他很多年,這樣他更不能專心工作。但對於我來說,我會像往常一樣繼續我的研究,認真工作,享受研究。」


來源:webhot


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