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诺奖得主安德烈·海姆继手撕石墨烯之后,又一惊人发现

 汐钰文艺范 2016-09-30



导读


使用透明胶带通过手撕石墨块的方式得到二维晶体石墨烯,这看起来不可思议的发现,让安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫获得了2010年诺贝尔物理学奖。然而,石墨烯被撕掉后留下的石墨块晶体中又会有什么惊人的发现呢?

图一


近日,曼彻斯特大学诺奖得主安德烈·海姆课题组博士后Radha Boya采用手撕的类似办法从石墨块上剥离石墨烯,但是丢弃的不是石墨块,而是石墨烯,发现留下的石墨块晶体中有许多超细微毛细管(图一)。这种实际只有原子尺度的毛细管材料的性能与我们对宏观世界的认识完全不同。为了展示这种差异,科研人员测试了水流如何通过这种超窄毛细管。出乎所有人的意料,水流几乎没有遇到摩擦,流速特别快(图二),就好像这种管道是其实际尺寸的数千倍。

 

图二


具有微细毛细管的多孔材料被广泛应用于过滤、分离和很多其他技术中。如果没有这种材料,人类社会将无法想象。通常人们都是依靠运气或一些偶然事件发现这些毛细管,但是从来没有研究报道能精确地设计并制备单原子尺度的该类材料。


Radha Boya把这种不可能转变为了可能。更重要的是,这些原子尺度微细毛细管可以采用多种材料制备,不仅可以控制毛细管尺寸,还可以调变毛细管壁的性能,诸如表面光滑或粗糙度、亲水性或疏水性、绝缘性或导电性、带电荷或中性等等,因而,该类材料在基础研究领域以及很多实际应用中引起了广泛的兴趣。

 

Radha Boya解释说“这是一种全新的纳米尺度系统。这样的毛细管道是无法想象的,仅在理论上存在可能性。没有人会想象到可以设计出这种精密度的毛细管道,未来可应用于新型过滤、海水淡化和气体分离技术,但是也可以探索其他应用的可能”。

 

诺奖得主安德烈·海姆补充道“让很多事物变得有用是非常酷的。发现这些事物具有很多科学问题是让人很吃惊的。即使现在我看到了这样的结果,我也很难想象这个想法可以做的如此美好。这里面有无数个研究和开发的可能,需要我们现在就去探索。这项研究深深地影响到了我们”。

 

相关研究成果发表在国际顶尖杂志Nature上,这项研究得到了 Lloyd’s Register Foundation基金支持。

 

该论文作者为:B. Radha,  A. Esfandiar, F. C. Wang, A. P. Rooney, K. Gopinadhan, A. Keerthi, A. Mishchenko, A. Janardanan, P. Blake, L. Fumagalli, M. Lozada-Hidalgo, S. Garaj, S. J. Haigh, I. V. Grigorieva, H. A. Wu & A. K. Geim


原文链接:http://www./nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature19363.html


来源:烯碳资讯

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