美国彻底懵了,中国二维金属杀疯了,中国研发的这东西薄得像病毒,只有0.3纳米,比头发劈二十万次还薄,但硬度超过钢,导电速度比顶级芯片快100倍,太震撼了。 咱们平时见到的金属,像铁、铜、铝,都是三维结构,原子之间紧密相连,形成块状或片状。但中国科学家这次把金属“压”成了单原子层,就像把一块压缩饼干压成一张薄纸,而且这张“纸”只有一个原子那么厚。 0.3纳米是什么概念?一张A4纸的厚度是0.1毫米,也就是10万纳米,这种材料的厚度相当于把A4纸再劈成百万分之一。如果把一块边长3米的金属块压成单原子层,铺开能覆盖整个北京市区。 更绝的是,这种材料虽然薄,却保留了金属的本质特性。测试显示,它的硬度比普通钢材还要高,这颠覆了人们对“薄材料易弯曲”的认知。 传统金属在超薄状态下容易脆化或失去强度,但这种二维金属通过原子级结构重组,形成了类似蜂巢的稳定晶格,就像用牙签搭出的坚固桥梁,虽然纤细却能承受巨大压力。 打个比方,硅基芯片的电子像在乡间小路上开车,二维金属的电子则是在高速公路上狂飙。这种特性让它在半导体领域有巨大潜力,未来可能彻底改变芯片制造的规则。 这么牛的材料是怎么造出来的呢?中国科学院物理研究所的团队用了个绝招——范德华挤压技术。简单来说,就是把金属粉末加热熔化,然后用单层二硫化钼当“压砧”,放在蓝宝石衬底上,施加数百兆帕的高压。 二硫化钼是一种二维半导体材料,表面原子级平整,就像一块超级光滑的砧板。当熔化的金属被挤压在两片二硫化钼之间时,原子在高压下重新排列,形成均匀的单原子层薄膜。这个过程就像用擀面杖擀面团,但精度达到了原子级别。 更关键的是,二硫化钼不仅起到模具的作用,还能保护二维金属。传统超薄金属暴露在空气中容易氧化或损坏,但二硫化钼像一层隐形盔甲,完全包裹住金属薄膜,使其在空气中稳定存在超过一年。这种封装技术解决了二维材料长期以来的稳定性难题,让实验室成果走向产业化成为可能。 这种材料的应用前景简直让人眼花缭乱。在电子领域,它可以用来制造超微型低功耗晶体管。现在的硅基芯片已经接近物理极限,漏电和发热问题越来越严重。 而二维金属的高导电性和可调控电阻特性,能让晶体管的开关速度更快、能耗更低。北京大学团队已经用类似技术造出了二维环栅晶体管,速度和能效都超越了硅基产品,未来可能成为下一代芯片的核心材料。 在能源领域,这种材料也能大显身手。它的高导电性和柔韧性,使其适合制作柔性电池电极。想象一下,未来的手机电池可以像纸一样折叠,却能提供数倍于现有电池的续航。此外,二维金属还能用于高效催化剂,加速化学反应过程,在新能源开发和环保领域发挥作用。 在工业制造方面,这种材料的高强度和超薄特性,可能催生新一代轻量化结构材料。比如在航空航天领域,用二维金属制造的零部件可以减轻飞行器重量,同时提高抗疲劳性能。汽车行业也能受益,轻量化车身不仅省油,还能提升安全性。 不过,这项技术的突破远不止于材料本身,它还标志着中国在原子级制造领域的领先地位。过去,二维材料的研究主要集中在石墨烯等碳基材料上,金属基二维材料一直是空白。 中国科学家通过范德华挤压技术,首次实现了金属的二维化,填补了材料家族的重要拼图。国际期刊《自然》在评价这项成果时称,它“开创了二维金属这一重要研究领域”,代表了材料科学的重大进展。 美国作为半导体和材料科学的传统强国,对这项技术的反应格外关注。近年来,美国在芯片制造领域对中国实施技术封锁,试图限制中国获取先进制程技术。 但中国科学家在二维金属领域的突破,可能绕过传统硅基芯片的路径,实现“弯道超车”。这种材料不仅能提升芯片性能,还能用于量子计算、人工智能等前沿领域,让中国在科技竞争中掌握更大主动权。 当然,任何新技术从实验室到产业化都需要时间。目前,这种二维金属的制备还处于小规模阶段,大规模生产的工艺和成本问题亟待解决。但中国科学家已经展示了技术可行性,下一步就是优化工艺,提高产量。 更值得关注的是,这种材料的研发背后,是中国在基础研究领域的长期积累。过去十年,中国在二维材料领域投入巨大,从石墨烯到二硫化钼,再到如今的二维金属,形成了完整的技术链条。 中科院物理研究所的张广宇团队,早在2018年就开始研究单层二硫化钼的制备,为这次突破奠定了基础。这种“十年磨一剑”的坚持,让中国在材料科学的“无人区”开辟了新赛道。
这下谁还分的清我和爱因斯坦
【6评论】【5点赞】
用户44xxx26
泄密了吧又[得瑟]
平凡人 回复 07-31 23:28
确有嫌疑![抠鼻]
元宇宙 回复 08-01 05:29
原子弹的只要过程和原理都是公开的,赶紧去造一个。
芝麻开门
明摆着泄密
Jason
至于写这么多工程技术细节吗?查一查小编是不是间谍。
苦口未必良药
为什么薄得像病毒?像分子或其他不好吗?
chaboshi 回复 07-31 14:43
这就是阴阳怪气
用户96xxx82
好,中国的二维金属基本上研发成功就是好[赞][赞][赞]。本人认为,这个项目大有前途,应该加大科研经费投入,并首先让产品投入军用,然后大规模地投入民用![哭笑不得][玫瑰][鼓掌][鼓掌][鼓掌][玫瑰][哭笑不得].
最是有情孔方兄 回复 08-01 13:01
批准!
天行健
[点赞]
爱上你得罪了谁
如果把它做成刀,是不是可以杀人如无形[微笑]
用户96xxx48
估计再路上,弄成单分子片,分子都是圆形的,这个估计半透明
壹骑绝尘
如此详细的教程,真怕美国佬学不会?😃😃😃
岁月神偷乞力马扎罗
单层原子也有厚度吧!二维这一称呼也不严谨啊
张地主
这么关键的材料还要泄漏怎么制成的?若是真的,小编是间谍!
用户98xxx86
小骗牛拜卵落,吹牛逼发发响,[滑稽笑]
墨雨狼烟
这小编是在资敌么?好好查
my god
看不懂,我只关心哪支股票能值钱
用户10xxx41
使劲吹
用户10xxx88
国安部门介入汇同科技专门人员一起对此文
摘星子
又是在吹牛
用户75xxx42
原子数一样,质量不变,太重了,
用户97xxx21
泄密事件
用户10xxx88
.是否涉及泄密展开调查
chaboshi
刘德华过气,范德华登场!
hughie32
这么薄!0.3纳米!那一纳米都可以挡子弹炮弹咯!一厘米厚都可以承载全部地球人咯!
RR
反正我不信
混江龙
是真的吗?
用户11xxx61
是真的就太赞了
逍遥子
胡说八道
hehe
瞎吹什么,0.3纳米厚度依然是三维材料,只有1普朗克厚才可以勉强称二维材料吧!
龙意呈欢
胡吹海吹,一张纸薄的百万分之一,眼睛还看的到吗?
用户10xxx88
国安
中国人
牛B了
张蔡张蔡
这么薄,肉眼看得见吗?
倾听
这狗日的泄密啊
大朵朵
保质期才一年,能干啥?制造手机,用一年就得换新的?
小米加步枪
中国日校间谍多的和野狗一样早就渗入高校了
殊途同归
二维金属厚0.3纳米,比头发劈20万次还薄?请问头发直径多少?