科普研学

铜中承载着密集的电子海洋，其自由载流子密度在所有金属中名列前茅。而作为半金属的石墨烯，除非进行掺杂，否则可利用的载流子数量要少得多。它在数量上有所欠缺，却在质量上得到了补偿：每个电子在移动过程中几乎不会发生散射，有时甚至能穿越数微米而不与任何物体发生碰撞。一方面是稀疏的载流子，另一方面是惊人的速度。另一方面则是缓慢的漂移和庞大的载流子数量。这两种材料从截然相反的方向达到了相似的导电率。

上海交通大学材料科学与工程学院讲席教授、中国科学院院士张荻长期从事金属基及构型化复合材料应用基础研究，向大家介绍了科学家们通过在金属材料中加入碳化硅、碳纤维、石墨烯等材料，使金属变得更强、更韧、更有功能性，从而为航天器减重、使深潜器承压、为迪士尼过山车找到轻量但坚硬耐磨的刹车材料等实例。

Geim 教授指出，伴随石墨烯的发现，一大批单原子、单分子厚度的晶体相继实现制备与系统研究，这类二维材料现已成为全球科研领域的前沿热点。报告阐释了石墨烯及二维材料广受学界关注的缘由，并围绕该类材料现有技术应用以及未来发展前景展开探讨。

据介绍，这座由闲置库房改造而成的零碳小屋，总占地面积1155平方米、建筑面积467平方米。整个项目以零碳发展为理念，依托光伏供电、石墨烯地暖等低碳技术以及天然固碳材料，实现了从建造到日常运行中碳排放量的大幅降低，已成为我区绿色建筑标杆。

本期活动，“I Do生涯体验”聪聪哥哥特别设计石墨烯新材料职业特质测评，围绕严谨细致、创新探究、沟通传播、统筹运营四大职业特质开展自评，引导同学们重新认识新材料新兴产业，打破只有科研岗位的固有认知，帮助学生看清自身优势，找准个人能力与产业岗位的契合点。

本次报告将围绕原子级精确的石墨烯纳米带与二维纳米流体通道展开讨论。石墨烯纳米带将石墨烯的二维电子结构限制为一维，其电子、磁性及光学性质对带宽、边缘几何与化学官能团高度敏感。报告将介绍基于可控π扩展、苯环化和环化脱氢的自下而上分子合成策略，实现分子前驱体向扩展纳米石墨烯及结构明确的纳米带片段的转化，进而通过分子设计精准调控带隙、边缘态、手性及自旋相关性质。