安德烈·海姆,英国曼彻斯特大学科学家,2010年诺贝尔物理学奖。
美国航天局曾经悬赏400万美元,寻找一种足够坚韧的材料,来制成长达3.7万公里的缆线,搭建一座可以直通宇宙的“太空电梯”。而石墨烯(xī)的发现让这个人类可以“一步登天”的梦想变成了可能。
这种“只有一层碳原子厚的碳薄片”的石墨烯其实就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。但它却比最好的钢铁还硬100倍,被公认为目前世界上已知的最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料,其超强硬度、韧性和出色的导电性使得制造超级防弹衣、超轻型火箭、超级计算机不再是科学狂想。
但实现这些“科学狂想”最大的困难在于:如果想投入实际生产,就必须找到一种方式,制造出大片、高质量的石墨烯薄膜。为此,石墨烯被发现几十年以来,科学家们从未停止过各种方法的萃取或合成试验。
直到2004年,英国曼彻斯特大学的科学家安德烈和康斯坦丁用一种创造性的方法成功获得超薄材料石墨烯。
其实,安德烈和康斯坦丁用的方法是简单的撕裂法:将铅笔芯中的石墨分离成小的碎片,从碎片中剥离出较薄的石墨薄片,然后用胶带粘住薄片的两侧,撕开胶带,薄片也随之一分为二。不断重复这一过程,最终得到了截面约100微米的、只有单层碳原子的石墨烯。
用普通胶带成功地从铅笔芯的石墨中分离出了石墨烯,听上去简单的不可思议。但,石墨烯真的就是这样被师徒俩你撕几下,我撕几下,简单而快乐地分离出来了!就连诺奖委员会都形容他们“把科学研究当成快乐的( )”。