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  • 1 # 使用者237971769417

    石墨烯的發現是在2004年,而在此之前,科學家們一直斷定類似於石墨烯的物質是不會存在的,為什麼呢?原因很簡單,我們身處在一個三維空間之中,所有的事物都是三維結構的,像石墨烯這種二維結構的物質不可能存在於三維空間之中。

    一張紙是不是二維結構呢?當然不是,紙是三維結構物質,它是立體的,擁有長寬高,只不過高度,也就是厚度很薄而已。

    但石墨烯就不同了,它基本上可以說是一種二維結構物質,石墨烯就是單層石墨,它的結構是平面的,厚度為一個原子,那麼這一個原子到底有多厚呢?我們知道,奈米這個單位是很小的,一奈米就等於10∧-9米,而單層石墨的厚度為0.355奈米,很薄很薄,薄得沒有辦法再薄。

    二維結構的物質無法存在於三維空間之中,這是一個常識,但有人就偏偏不信邪。這兩個不信邪的人,一個叫做安德烈·海姆,另一個叫做諾沃肖洛夫,他們都來自於英國曼徹斯特大學。這兩個人就想啊,一定有什麼辦法能夠獲得單層的石墨,畢竟石墨的結構具備這種潛力,同層原子的結構牢固,而層與層之間卻沒有化學鍵相連。

    那麼怎麼能把單層石墨弄出來呢?先別想那麼多,先儘量把石墨弄薄再說,於是他們採用了一個非常簡單的辦法,就是用膠條粘。

    當我們在紙上寫錯字的時候,就會用膠條把錯字粘下來,這種技術早在三四十年以前就出現了,而我們粘下來的其實是紙張的表面一層。膠條能夠粘下紙上的表層,自然也能粘下石墨,於是一層薄薄的石墨被粘下來了,不過此時的石墨距離單層石墨還有十萬八千里,沒關係,再粘,用另一個膠條把粘有石墨的膠條再粘一下,就又得到了更薄的一層石墨,如此往復,最終就獲得了單層石墨,也就是石墨烯。

    別看發現石墨烯的過程似乎並不太過複雜,但這一發現卻斬獲了2010年的諾貝爾獎,原因就是人類首次在三維空間中發現了二維結構物質。

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