我国科学家在三维世界中造出了真正的“二维金属”! 3月13日,中国科学院物理研究所宣布,该所科研团队成功研制出厚度仅为头发丝直径20万分之一的单原子层金属,成为全球首个成功制备大面积二维金属材料的团队。这项突破性的成果,已在国际顶级学术期刊《自然》发表。
二维金属到底有多神奇?
在我们的日常生活中,所有的物体都是三维的,具有长度、宽度和高度。但如果把一个维度“抹平”,就变成了二维材料。想象一本书,你可以从中撕下一页,这一页相对整本书来说就像是“二维”的存在。但如果这张纸的厚度被压缩到只有单个原子层,那就是科学家们所追求的真正二维材料。
科学界早已成功制备石墨烯等非金属二维材料,但想让金属变成二维,一直是个巨大的挑战。金属原子之间的强大结合力使得它们很难被剥离成单原子层,此前国际上从未有人成功制备大面积的二维金属材料。
中国科研团队如何攻克难题?
这次的突破归功于范德华挤压技术——由中国科学院物理研究所张广宇研究员团队开发的新型方法。研究团队利用高质量单层二硫化钼作为“纳米级挤压砧”,将金属熔化后施加超精细挤压,最终成功制备出厚度达到原子极限的二维金属,包括铋(Bi)、锡(Sn)、铅(Pb)等元素。
不仅如此,研究人员还发现,这种二维金属可以被稳定封装,不会轻易氧化变质,这一特性为未来实际应用提供了可能。
未来应用前景有多广?
二维金属的出现,意味着许多前沿科技领域将迎来革命性变化:
• 超微型低功耗晶体管:为未来更快、更节能的计算机芯片奠定基础;
• 透明显示技术:或将催生超薄透明屏幕、可折叠电子产品;
• 高频电子器件:有望提升5G、6G通信速度;
• 超灵敏传感探测:助力精准医学、环境监测等高科技行业;
• 催化领域:二维金属的高表面积和独特电子结构,可能成为下一代高效催化剂。
你认为这种“薄如空气”的金属材料,未来会颠覆哪些行业?欢迎在评论区留言,分享你的看法,并关注我们,了解更多科技前沿动态!
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