遇事不決,量子力學,腦洞不夠,平行宇宙。
這是網絡上很熱門的一句話,意思是遇到解決不了的事情或者疑問時,說是“量子力學”就行了。
而在材料界,其實也有一句這樣的話語。
材料不夠,石墨烯來湊。
石墨烯,被材料界的人稱作全能材料。
它是一種由碳原子緊密堆積成單層的二維蜂窩狀晶格結構的碳材料,具有優異的光學、電學、力學特性。在材料學、微納加工、能源、生物醫學、藥物傳遞等幾乎大部分應用領域都具有適應性和重要的應用前景。
這是一種火出圈的材料,很多普通人都知道。
當然,石墨烯材料的性能之強大,也讓人咋舌。
它的強度硬度甚至超過了鉆石,能達到優質鋼材的百倍一塊用它制成的一厘米厚板材,能夠讓一頭五噸重的成年大象穩穩站在上面而不會塌陷折斷。
再比如在透光性方面,普通玻璃的透光率只有89左右,而石墨烯的透光率可以達到977,所以肉眼下它幾乎是透明的。
而如果用石墨烯制造手機電腦的電池屏幕,屏幕幾乎可以隨意折疊,甚至折成豆腐塊放進口袋里都不影響它的性能。
在導電導熱方面,目前也還沒有什么傳統材料可以超過石墨烯。
此外,石墨烯材料同樣是目前也是超導研究領域的一大方向。
2018年的時候,米國麻省理工學的曹原和他的導師,麻省理工學院的物理學家巴勃羅賈里洛埃雷羅為代表的研究人員在nature雜志上發表論文,展示了團隊在石墨烯上的研究成果。
當兩片石墨烯重疊轉角接近11°時,能帶結構會接近于一個零色散的能帶,導致這個能帶在被半填充時會轉變成一個莫特絕緣體。
而這種對堆疊的石墨烯進行旋轉和充電后具有的超導性。
再加之石墨烯具有極高遷移率的電子,使其擁有可以像超導體中實現兩兩配對電子的可能,使其成為了研究高溫超導,甚至常溫超導的未來材料之一。
不過要想在石墨烯上突破常溫超導,難度很大。
哪怕是在十幾年后,徐川也沒聽說過哪個國家能制造石墨烯高溫超導材料,高溫石墨烯超導依舊處于實驗室探索中,至于常溫超導,就更別提了。
當然,石墨烯超導材料的潛力非常巨大。
一方面在于石墨烯這種二維材料,只要找到了方法,就可以像橡皮泥一樣任意捏造,圓的方的長的扁的線條空心都可以。
另一邊方面,就在于石墨烯材料的電流載荷能力了。
超導材料與超導材料之間亦是有區別的。
電流載荷能力越強,能的磁場和各種性能就越強。
而在這方面,石墨烯擁有著巨大的潛力。