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曼彻斯特物理学家开创超薄新技术

2024-04-14 12:14:34 2705

曼彻斯特的物理学家开创了新的超薄技术。研究人员利用世界上最薄的材料创造了一种新型技术,可以用于制造超快的电子元件,并加快药物的开发速度。曼彻斯特大学和德国马普研究所的物理学家们创造了一种厚度仅为一个原子的新型薄膜。据信,这种超小结构可以用于气体过滤,制造超快电子开关,并以前所未有的精确度成像分子。研究团队的发现已经发表在《自然》杂志中。两年前,科学家们发现了一类新的材料,可视为从块状晶体中拉出的单个原子平面。这些原子层材料,特别是石墨烯(一种类似鸡心丝的碳原子网)已经迅速成为物理学中最热门的话题之一。然而,仍然存在疑问,这类材料是否可以独立存在,而不必放在其他材料之上。现在,由德国马普研究所的雅尼克·迈耶博士和曼彻斯特大学的安德烈·盖姆教授领导的国际研究团队已经成功地制作出了悬挂的石墨烯。该团队使用了微加工技术,例如用于制造微处理器。他们将一个金属支架放在一张石墨烯片上,然后放在一个硅片上。然后将芯片溶解在酸中,让石墨烯自由悬浮在空气中或真空中。结果得到的薄膜是最薄的材料,保持着极高的质量。盖姆教授及他的研究团队还发现了这种原子薄材料稳定性的原因,这些材料之前被认为是不可能的。他们报告说,石墨烯并不是完全平坦的,而是出于平面外轻轻褶皱,这有助于稳定本质上不稳定的超薄物质。盖姆教授及其同事相信,他们创建的薄膜可以像筛子一样使用,通过碳原子网的原子结构过滤轻气体,或制造微型电机开关。也有可能将它们作为电子显微镜的非遮挡支撑,以研究单个分子。这对药物的开发有重要意义,因为这将可能允许快速分析生物活性复杂分子的原子结构。盖姆教授表示:“这是一种全新的技术——即使纳米技术也无法正确描述这些新的薄膜。我们已经制作出概念证明装置,并相信将这项技术转移到其他领域应该是直截了当的。然而,真正的挑战是使这种薄膜便宜且广泛可用于大规模应用。”除了迈耶和盖姆,还有曼彻斯特大学的科斯蒂亚·诺沃谢洛夫和蒂姆·布斯、荷兰奈梅亨大学的米哈伊尔·卡兹内尔逊以及德国马普研究所的锡格玛·罗斯参与了这项工作。盖姆教授、科斯蒂亚·诺沃谢洛夫和曼彻斯特大学同事的研究导致了2004年对称为二维原子晶体的新材料的发现。盖姆教授最近被英国物理学会授予2007年莫特奖和奖章,以表彰他对石墨烯的发现和对科学的“杰出贡献”。盖姆教授可接受采访,但只能通过电子邮件或电话联系。盖姆教授的照片可用,还有一个悬挂在金丝支架上的原子网和一个碳原子鸡心丝的艺术效果图可供使用。欲获取更多信息,请联系传媒关系官员亚历克斯·瓦丁顿,电话0161 306 3983,电子邮件alex.waddington@manchester.ac.uk。发表在《自然》杂志上的论文的全称是“悬挂的石墨烯片的结构”。可根据要求提供副本。研究合作者:德国斯图加特马普固体研究所,曼彻斯特大学的曼彻斯特中心,尼门根大学的分子和材料研究所,荷兰。有关石墨烯的背景的先前版本:发现二维织物标志着新材料时代的曙光 http://www.manchester.ac.uk/press/newsarchive/title,4655,en.htm 一种原子薄材料承诺带来“新的工业革命” http://www.manchester.ac.uk/press/title,36799,en.htm 用铅笔的“主导”证明了爱因斯坦的相对论理论 http://www.manchester.ac.uk/aboutus/news/pressreleases/einstein/ 物理与天文学院隶属于工程和物理科学学院(EPS)。欲获取更多信息,请访问:http://www.manchester.ac.uk/eps”

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