北极星智能电网在线讯:石墨烯作为革命性的新材料,具有高导电性、高强韧度等特点,未来发展前景十分广阔。去年10月,国家主席习近平参观英国曼彻斯特大学国家石墨烯研究院时,曾指出“中国是石墨烯研究和应用开发最活跃的国家之一”。为及时跟踪石墨烯最新发展动态,加强中外石墨烯科技交流,本报将陆续推出这一领域国内外重点科研院所和企业的最新技术研发,以及产业发展趋势的深度报道,以飨读者。
2010年诺贝尔物理学奖得主康斯坦丁-诺沃肖洛夫教授 华凌 摄
如果说上帝创造了世界万物的话,现在因研究石墨烯获得2010年诺贝尔奖的康斯坦丁˙诺沃肖洛夫,正在尝试创建不一样的东西——超越石墨烯本身,按需设计从原子到产品的性能,探寻这种二维材料带来的新机遇。
4月14日,身着白衬衣蓝牛仔裤休闲鞋,外加背着双肩包,这位石墨烯界的大明星、英国曼彻斯特大学的著名教授,低调现身于清华大学深圳研究生院召开的第三届石墨烯高峰论坛。期间,记者就石墨烯最新研究进展、如何看待石墨烯产业近况等问题,见缝插针地进行了采访。
“跳出箱子思考并构建新材料”
因在二维石墨烯材料的开创性实验,诺沃肖洛夫与其导师安德烈˙海姆教授共享2010年诺贝尔物理学奖,那时他年仅36岁。由此,石墨烯界亲昵地称他“小诺”。
小诺记得,最初发现石墨烯是一个周五的夜晚,之所以对这一时刻记忆犹新,主要得益于当时海姆教授引进的一个新概念——“跳出箱子思考”,即思索那些非主流研究方向的问题,尝试之前不可能之事。而他现在从事的研究可谓又一次跳出箱子的思考。
石墨烯是通过胶带法从铅笔里的石墨中分离出来,这种具有优异性能的二维材料是大自然中本来存在的物质,也是现在很多业内人士的主要研究对象。而小诺决定做些超越石墨烯本身的工作,创建新的二维材料。其中一个主要途径就是扩展石墨烯的“朋友圈”,加入更多的好友,探索它在与其他二维材料互动时会不会很“激动”而表现出哪些有趣的性质。
在实验室,小诺选取不同性质的二维材料,与石墨烯叠加整合在一起,如在石墨烯上附着一层氮化硼或者二硫化钼、再或氮化物,探察它们接触后界面的性能,只见有的电子发生自我旋转;有的电子出现横向位移、自行排列;有的会使LED的量子效率大幅提高,等等。
他介绍说,未来或可根据实际应用人工排列分子,从原子到产品,任意设计电子、机械结构,以及非常复杂的异质结构,创造出世界上不存在的材料,赋予其在自然界中不具备的特性。从而,探寻这种材料的更多潜在应用,构建理想的二维材料“博物馆”。