"太空电梯"制造之门

发现地球上"强度最高物质" 人们熟悉的铅笔是由石墨制成的,而石墨则是由无数只有碳原子厚度的石墨烯薄片压叠形成.石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子面材料,是碳的二维结构.自从2004年石墨烯被发现以来,有关的科学研究就从未间断过.然而直到最近,美国科学家才首次证实了人们长久以来的怀疑,石墨烯竟是目前世界上已知的强度最高的材料!     

石墨烯打开带隙研究进展

石墨烯自从被发现以来,迅速引发了科学家的研究热潮.在石墨烯的诸多优异性质中,超高的电子迁移率使它在未来电子学产业中具有极大的应用前景.但是石墨烯是零带隙材料,极大地限制了它在电子学器件上的应用.在过去几年中,科学家不断从理论和实验上探索石墨烯打开带隙的方法,本文以是否直接破坏石墨烯的晶格或化学结构为依据,从两大类综述了石墨烯打开带隙的理论、计算和实验工作.     

2010年度诺贝尔奖获得者简介

物理学奖: 英国曼彻斯特大学科学家海姆(A.Geim)和诺沃肖洛夫(K.Novoselov)因在制备二维空间材料"石墨烯"方面的突破性实验获2010年度诺贝尔物理学奖.石墨烯是至今发现的厚度最薄、强度最高的材料,有望帮助物理学家在量子物理学研究领域取得新突破,一旦投入实际应用将给人类社会带来革命性变化.     

神奇材料石墨烯——2010年度诺贝尔物理学奖得主安德烈·盖姆访谈录

英国曼彻斯特大学的科学家安德烈·盖姆(Andre Geim,下图)与他的同事康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)一起,因发现石墨烯这种世界上最牢固的单层碳原子材料,而共同获得2010年度的诺贝尔物理学奖。在接受英国《自然》杂志采访时,盖姆解释了为何神奇材料石墨烯能赢得并完全无愧于今年的诺贝尔物理学奖,以及他为什么没有为这种材料的发现申请专利的原因。     

“太空电梯”制造之门

拿破仑曾经说过":笔比剑更有威力。"然而他在200年前说这话的时候绝对不会想到,人类使用的普通铅笔中竟然包含着地球上强度最高的物质!美国哥伦比亚大学两名华裔科学家最近研究发现,铅笔石墨中一种叫做石墨烯的二维碳原子晶体,竟然比钻石还坚硬,强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍。这种物质不仅可以用来开发制造出纸片般薄的超轻型飞机材料和超坚韧的防弹衣,甚至还为"太空电梯"超韧缆线的制造打开了一扇"阿里巴巴"之门,能让科学家梦寐以求的"太空电梯"在不久成为现实。     

巨额投资石墨烯回报有望

去年．英国曼彻斯特大学的科学家因分离和发现石墨烯材料的神奇特性而获得2010年度诺贝尔物理学奖。一年后的今天．英国政府意识到这种物质——只有一个碳原子厚度的材料——的巨大潜力．用科学家和工程师们的话说．这种神奇材料可以更低的成本和更高的效率制造从触摸屏到塑料等材质。     

封面说明

<正>2004年,石墨烯的成功剥离为二维晶体的研究打开了一扇大门;2014年,单层黑磷(SLBP)的发现又为该领域注入了新的活力.由于SLBP在电子迁移率和开关比方面均显示出优异的特性,所以被认为是继石墨烯和单层二硫化钼之后,在薄膜电子学、光学器件以及对各向异性敏感的新型电子元件等方面最具应用前景的一种后石墨烯材料.目前,国际上很多科研团队和优秀的科学家们已从不同的角度对SLBP展开了深入的研究.因SLBP显著的脆性,其力学性质以及力电耦合特性对实际应用有着重要影响,故该晶体在实验室制备出来     

发现罕见橙色蝙蝠

正科学家最近在非洲发现了一种新的蝙蝠物种,其身体和翅膀上的皮毛都呈橙色。这种蝙蝠属于鼠耳蝠属,因在与世隔绝的宁巴山被发现,所以被命名为"宁巴鼠耳蝠"。早在2018年,科学家就在西非几内亚的濒危蝙蝠栖息地发现了这种蝙蝠,但科学家花了两年多时间才确认它是一种新蝙蝠。     

科学发展无顶峰——电子及其“波粒二象性”发现的启示

1897年,英国科学家汤姆逊在与德国科学家们关于阴极射线本性的论战中确认它是一种带负电荷的"粒子"——电子,而不是"波",颠覆了长期以来被公认的"原子不可分割"的理论。但是,30年后他儿子和另一位美国科学家戴维逊却又证明电子是"波"。那么你从这电子"波粒二象性"发现的曲折过程中能获得什么启示?     

爱情的生物法则和基因法则

美国科学家发现,在爱情不可言喻的神秘与伟大之下,还隐藏着一些基本的生物法则和基因法则。决定情缘的基因科学家新近提出了"基因决定你与谁情投意合"的观点,"缘分"之说似有了科学根据。科学家在研究中发现,老鼠在选择配偶时受到一种称为MHC基因的制约,雌性鼠总是挑选与自身MHC基因不同的雄性鼠为"丈夫"。那么雌性鼠是凭借什么来识别对方基因的异同呢?是气味。     

走近诺贝尔奖(十一) “准科学家”与他的准晶体

<正>1982年,以色列材料学家谢赫特曼发现了一种不合常理的另类固态物质,那就是介于晶体和非晶体之间的准晶体。因为挑战了当时的科学"常识",谢赫特曼被斥为"胡言乱语"的"准科学家"。当我告诉人们,我发现了准晶体的时候,所有人都取笑我。"以色列材料学家达尼埃尔·谢赫特曼说。在2011年诺贝尔化学奖揭晓之前,很少有人能猜得出获奖者是科学界鼎鼎有名的"窦娥"。他曾经发现了连科学家也难以理解的准晶体,并且"顽固"地坚持自己的发现"     

石墨烯：单原子层二维碳晶体——2010年诺贝尔物理学奖简介

  石墨烯--石墨的极限形式,具有独特的单原子层二维晶体结构,2004年首次由英国曼彻斯特大学的两位科学家：安德烈·盖姆（Andre Geim）和康斯坦丁·诺沃肖罗夫（Konstantin Novoselov）成功剥离出来。2010年,二人因在石墨烯方面的开创性实验而获得诺贝尔物理学奖。作者从碳材料的发展史出发,结合石墨烯的结构、制备方法及其性能,综述了石墨烯领域的研究工作,对其发展趋势及将面临的挑战进行了评述。     

休闲时光

人类寿命如何达极限根据科学家们的研究预测,人类的自然寿命极限应在120～150岁之间。但实际上大多数人的寿命在90岁以下。科学家们一直在探索,怎样才能使人类的寿命达到极限?近几年来,科学家们又发现了一项颇具说服力的新学说:死亡激素源。科学家们首先是从章鱼的身上发现这种死亡激素的。在太平洋中有一种8腕章鱼,雌章鱼产卵7周以后,便毫无食欲,滴食不进,所有心思都放在孵卵上。等到小章鱼孵出来后,雌章鱼完成了"生儿育女"的使命,也就一命呜呼了。科学家发现雌章鱼的这种现象与眼窝后面一对腺体     

视野

科学家找到了"上帝粒子"在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机工作的两个独立团队的科学家,2012年7月4日分别宣布了同样的结果:他们99%地相信自己发现了希格斯玻色子(所谓的"上帝粒子")。这种科学家寻找已久的粒子,或许能通过解释我们宇宙中的物体为什么会拥有质量(因而星系、行星甚至人才有了存在的权利),从而使得粒子物理标准模型变得完整。上述发现被认为是"一座具有历史意义的里程碑",但要最终证实     

风流蟋蟀死得早

科学家最近发现,好营养会促使雄性蟋蟀过早成熟,因而也过早死亡。这暗示长寿并不是蟋蟀中的"风流浪子"孜孜以求的目标,或者说风流会让雄性蟋蟀"折寿"。科学家给一组蟋蟀喂食富含蛋白质的食物,而给另一组蟋蟀喂食缺乏营养的食物。结果发现,那些天天"大鱼大肉"的雌性蟋蟀比起     

前沿

正1中国研制出超强电池中科院上海硅酸盐所的科学家已研制出一种高性能超级电容器电极材料——氮掺杂有序介孔石墨烯。该材料具有极佳的电化学储能特性,可用作电动车的"超强电池":充电7秒,即可续航35千米。这种超强电池不仅能实现高能量密度、高功率密度,而且还可以通过使用水基电解液,做到无毒、环保、价格低廉、安全可靠。     

含水小行星提示外星生命

正科学家最近运用"哈勃空间望远镜"和"大型凯克望远镜"所获观测数据,分析了白矮星"GD61 170"周围的尘埃和残骸。"GD61 170"距离地球170光年。科学家发现,这些残骸原本是一颗较大天体——很可能是一颗大型小行星的组成部分,这颗天体的水含量高达26%。与之相比,地球质量中仅有大约0.023%是水。虽然此前已发现太阳系外的气态行星的大气层中存在水,但这次是首次发现太阳系外的岩石     

科学家发现“地狱蚂蚁”捕食瞬间

<正>近日,科学家发现了距今约9900万年前"地狱蚂蚁"的踪迹。"地狱蚂蚁"是一种生活在白垩纪时期的昆虫。这种小而奇怪的生物被发现时困在一块9900万年的琥珀中。当科学家发现这个特殊的标本时,观察到它牢牢地抓住了一只蟑螂类昆虫的蛹。正因为被定格在琥珀中,所以可以更清楚地展示其不同寻常的身体特征,以及它是如何捕获猎物的。该标本提供了一些直接证据,     

新型超级材料比纸更薄 强度超过钢的10倍

目前,科学家们已经开发出一种超级材料,它的厚度比纸还薄,但其强度却超过钢铁10倍。这种新型材料名为石墨烯纸,是一种基于石墨原料的合成材料。科学家们首先将石墨原材料进行精细研磨,接着采用化学方法对其净化,然后在纳米尺度上对其进行重塑,得     

气球鱼

<正>科学家在印度洋海底500米深处发现了这种罕见的鱼种——"气球鱼"。"气球鱼"属深海琵琶鱼的一种,体形滚圆,呈可爱的气球状。虽然科学家也曾在野外环境中观测到其他琵琶鱼物种,但是这种"气球琵琶鱼"以前从未被记录过。