科研进展

“概念屋”的外墙包裹着一层石墨烯相变储能材料，这种材料可以使屋内消耗降低到最低。

由美国得克萨斯大学、澳大利亚卧龙岗大学、加拿大不列颠哥伦比亚大学和韩国汉阳大学的研究人员组成的国际研究小组宣布，他们用碳纳米管制造出新型螺旋纱纤维，其扭曲能力比过去已知的材料高1000倍，可利用其制造出比头发丝还细小的微电机。该研究成果发表在近期出版的《科学》杂志上。

能源领域有3位获奖者，分别是伊利诺伊大学香槟分校电子和电脑工程系助理教授刘钢、太平洋西北国家实验室科学家钱卫军和加州大学伯克利分校物理和材料科学系助理教授王枫。王枫毕业于复旦大学物理系，哥伦比亚大学获博士学位，他的研究领域是纳米和石墨烯材料。

课题组在等离子体技术制备石墨烯纳米材料研究中，利用等离子体技术可以直接在石墨表面剥离制备石墨烯，不需要化学试剂，可简化制备过程，且该过程是环境友好的。目前，该种材料的制备成本较高，但随着技术的发展，将有望实现低成本、规模化制备，因此在未来的环境污染治理中有非常重要的应用前景。

该研究巧妙利用过渡金属原子的催化性能，在切割碳-碳键的同时弱化氢-氢键，在碳-氢键形成的同时释放催化剂原子，从理论上论证了在较低温度下切割单壁碳纳米管制备石墨烯纳米带的可行性。研究结果显示，在氢气环境下，有可能在低于500K的温度下实现单壁碳纳米管的纵向切割，从而获得窄的可控的石墨烯纳米带。一旦这种获得石墨烯纳米带的方法在实验上得以实现，将有可能带来微电子领域的突破性进展。(完)

碳是地球上最常见的一种元素，但其原子的不同组合和结构方式却造就了多种“身怀绝技”的同素异形体：从柔软的石墨到超硬的钻石，从具有完美结构的富勒烯到超级材料碳纳米管。几乎每一种对碳结构的修改都导致了新的技术革命，与碳结构相关的研究在15年内被授予了两次诺贝尔奖 (有关富勒烯的研究1996年被授予诺贝尔化学奖，有关石墨烯的研究2010年被授予诺贝尔物理学奖)。

刘明表示，这项研究具有两个突破点：第一是把物理和电子工程两个领域的研究结合起来，第二是实现了从事石墨烯研究的人没有去尝试的事。用石墨烯为材料做成一个高速、对热不敏感，宽带、廉价和小尺寸的调制器，从而解决了业界长期未能解决的问题。

新的电极由美国维吉尼亚州威廉玛丽学院的罗恩·奥特洛设计。整体由一组与底座垂直的石墨烯基片构成：石墨烯基片只有一个原子厚，由等离子体化学沉积而成；其基座由10纳米厚的石墨制成。米勒形象地称其为“一组600纳米高的土豆片并排站在一起”。实验显示，与原先的多孔化活性炭结构制成的超级电容相比，新电容效率更高，能在更短的时间内完成充电。

为此，几十年来，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，海姆和诺沃肖洛夫突破性地创造了撕裂法。他们将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，最终得到了只有单层碳原子的石墨烯。这听起来简单得不可思议。

英国曼彻斯特大学两名科学家分享今年诺贝尔物理学奖。诺贝尔委员会公报发出后不久，曼彻斯特大学新闻官苏珊娜·罗斯就向媒体透露，公报中显示安德烈·海姆是教授而康斯坦丁·诺沃肖洛夫是博士，但实际上诺沃肖洛夫也已升任教授。诺贝尔委员会又一次“落伍”了。

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，盖姆和诺沃肖洛夫突破性地创造了撕裂法：他们将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。