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瑞典皇家科學院10月 5日宣布,將2010年諾貝爾物理學獎授予荷蘭籍物理學家安德烈·海姆和擁有英國與俄羅斯雙重國籍的物理學家康斯坦丁·諾沃肖洛夫,以表彰他們在石墨烯材料方面的卓越研究。對海姆和諾沃肖洛夫研究的石墨烯,評審委員會發布的新聞稿稱之為“完美原子晶體”,作為二維結構單層碳原子材料,強度相當于鋼的100倍,導電性能好、導熱性能強?,F年51歲的海姆和 36歲的諾沃肖洛夫已共事多年。最初,他們各自在俄羅斯進行物理學的學習和研究。兩人先是在荷蘭進行研究項目,后定居英國 ,現在兩人都是英國曼徹斯特大學的教授。
■成果 “鉛筆劃的痕跡”將帶來新材料革命 瑞典皇家科學院常任秘書諾爾馬克宣讀了獲獎者名單及其獲獎成就。他說,安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫制備出了石墨烯材料,并發現它所具有的非凡屬性,向世界展示了量子物理學的奇妙。
據介紹,安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫利用普通膠帶成功地從石墨中剝離出石墨烯,這種材料僅有一個碳原子厚,是目前已知的最薄的材料。
而鉛筆在紙上輕輕劃過,留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。微觀尺度上,單片石墨烯厚度為0.335納米,20萬片石墨烯疊加才可以與一絲人體頭發相比。
石墨烯雖然僅僅是一片碳,卻還是最強韌的材料,斷裂強度比最好的鋼材還要高出百倍。同時它又有很好的彈性,拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。如果用一塊面積1平方米的石墨烯做成吊床,可以承受一只貓的重量,而吊床本身重量不足1毫克,只相當于貓的一根胡須。
石墨烯的導電性比銅更好,導熱性遠超一切其他材料。它幾乎是完全透明的,只吸收2.3% 的光??茖W家認為 ,利用石墨烯制造晶體管,有可能最終替代現有的硅材料,成為未來的超高速計算機的基礎。晶體管的尺寸越小,其性能越好。硅材料在10納米的尺度上已開始不穩定,而石墨烯可以將晶體管尺寸極限向下拓展到1個分子大小。海姆和諾沃肖洛夫已于2008年制造出 1個原子厚、10個原子寬的晶體管。
石墨烯還可以用于制造觸摸屏、發光板,甚至太陽能電池。如果和其他材料混合,石墨烯還可用于制造更耐熱、更結實的電導體,從而使新材料更薄、更輕、更富有彈性,因此其應用前景十分廣闊。
瑞典皇家科學院認為,海姆和諾沃肖洛夫的研究成果不僅將帶來一場電子材料革命,而且還將極大促進汽車、飛機和航天工業的發展。
■人物 徒弟才36歲,師父曾獲“搞笑諾獎” 海姆出生于俄羅斯索契,1987年獲得博士學位,現任曼徹斯特大學教授,諾沃肖洛夫出生于俄羅斯下塔吉爾,2004年獲得荷蘭奈梅亨大學博士學位,現任曼徹斯特大學教授。諾沃肖洛夫是自1973年以來最年輕的物理學獎得主。海姆此前已獲得許多榮譽和獎項,2000年他還獲得“ 搞笑諾貝爾獎”——通過磁性克服重力,讓一只青蛙懸浮在半空中。
今年51歲的海姆目前擁有荷蘭國籍,而36歲的諾沃肖洛夫擁有英國和俄羅斯雙重國籍。兩人在荷蘭奈梅亨大學相識,諾沃肖洛夫成為海姆的一名博士生。諾沃肖洛夫完成博士學業后追隨海姆到英國曼徹斯特大學工作,在實驗室內應用“機械微應力技術”獲得石墨烯,2004年10月發表第一篇論文。兩人將分享1000萬瑞典克朗(約合146萬美元)諾貝爾獎獎金。
宣布獲獎者并介紹獲獎成果之后,會議室內大屏幕定格顯現海姆和諾沃肖洛夫的照片,評審委員會現場電話連線海姆,讓他與記者互動。瑞典電視臺一名記者首先提問,欲知獲獎感受,海姆答曰“意料之外、震驚”,說他忘了當天是物理學獎揭曉的日子,而話語間卻難以掩飾喜悅心情。
幾個小時后,諾沃肖洛夫受到一名記者電話“騷擾”,卻不愿放下手頭實驗,于是反問:“如果我現在不停下實驗,是不是以后就不再有機會(接受采訪)?”
本欄文圖據新華社 (來源:半島網-半島都市報) [編輯: 修相科]