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石墨烯成为全球最薄最硬材料

  新华网布宜诺斯艾利斯8月16日电 阿根廷《21世纪趋势》周刊网站日前报道,自从2004年石墨烯被发现以来,有关的研究和新闻就未曾间断过。众所周知,已经制造出以石墨烯为材料的第一个纳米晶体管,石墨烯的衍生品氧化石墨烯的研发也取得了进展。

  石墨烯的应用范围很广,从电子产品到防弹衣和造纸,甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。

  现在科学家首次证实了人们怀疑已久的问题,石墨烯是目前已知世界上强度最高的材料。

  美国哥伦比亚大学的专家为了测试石墨烯的强度,先在一块硅晶体板上钻出一些直径一微米的小孔,每个小孔上放置一个完好的石墨烯样本,然后用一个带有金刚石探头的工具对样本施加压力。

  结果显示,在石墨烯样品微粒开始断裂前,每100纳米距离上可承受的最大压力为2.9微牛左右。按这个结果测算,要使1米长的石墨烯断裂,需要施加相当于55牛顿的压力,也就是说,用石墨烯制成的包装袋应该可以承受大约两吨的重量。

  半导体工业有意利用石墨烯晶体管制造微型处理器,进而生产出比现有计算机更快的计算机,对于有关石墨烯强度的新实验结果更是兴奋不已。

  加州理工大学教授朱莉娅·格里尔说,压力恰恰是微型处理器制造过程中遇到的主要阻力之一,而生产晶体管使用的材料不仅要有出色的电子特性,“还要能够承受住生产过程中的压力和反复使用过程中产生的热量”。

  她强调,在证实了石墨烯的强度之后,可以相信石墨烯能够承受住这种压力。

  石墨烯是从石墨材料中剥离出来的由碳原子组成的二维晶体,石墨烯薄片只有1原子厚,自2004年被曼彻斯特大学的科学家发现之后,作为目前世界上最薄的材料,石墨烯就成为科学界和工业界关注的焦点。

  研究人员和工业界将石墨烯看作硅的替代品,用以生产未来的超级计算机。随着石墨烯的各种特性被陆续发现,相信很快就可以投入大批量低成本的工业化生产。


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