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他最后用了“土”办法
坚硬无比的金刚石与柔软的石墨的成分都是碳,只不过其中碳原子的晶体结构排列有所不同。在足够高的温度和压力下,通常都是采用爆炸法,可以利用石墨生成微小的金刚石颗粒。而盖姆和诺沃谢夫发现,当石墨层薄到只有1个碳原子厚度时,不仅坚韧无比,而且还有突出的电特性。这种具有神奇性能的石墨层被称之为石墨烯。而制造石墨烯的方式并非人工制造金刚石那样暴力,相反却是十分温柔的。
2008年8月,盖姆在接受记者专访时,讲述了他们当初如何制造石墨烯的故事。
当时,盖姆买了一大块高定向热解石墨,这是一种纯度非常高、通常用于分析的石墨材料。盖姆把它交给了他新来的一位中国博士生,并给了他一台非常高级的抛光机,希望他能制作出尽可能薄的薄膜。三个星期过后,这位博士生拿着一个培养皿告诉盖姆说做好了。盖姆用显微镜观察培养皿底部的石墨斑,发现那足有10微米厚,相当于1000层石墨烯的厚度。盖姆于是问他,能不能磨得再薄一些?他告诉盖姆,那还再需要一块石墨。要知道这种石墨每块大约要花300美元。盖姆承认自己当时的态度可能不太好,于是,那位中国博士生对盖姆说:“既然你这么聪明,那你就自己试试吧。”
盖姆只得自己做了,不过他采用了一种非常“土”的方法。因为石墨具有完整的层状解理特性,可以按层剥离。于是,盖姆用透明胶带在石墨上粘一下,这样就会有石墨层被粘在胶带上。盖姆把胶带对折后,粘一下再拉开,这样,胶带两端都沾有石墨层,石墨层又变薄了。如此反复多次,胶带上的石墨层薄到只有一个碳原子的厚度时,石墨层也就变成了石墨烯。
盖姆发现石墨烯的幽默的微信段子化解读
当AG还是一只科研狗的时候,也曾经四面楚歌,苦逼到饭都吃不起的地步。AG在35岁以前,是一个养家糊口都犯难的主儿。到哪儿都是一个无名小卒,无人问津。时间一晃,他已经36岁了,基本上一事无成。没有自己的科研团队,没有研究方向,更没有丰厚的科研经费。如果是在中国,他这样的科研狗已经被很多所谓的专家们在科研上判死刑了,用来作为反面教材教育年轻人要好好听话、老实干活、多发文章。而事实一再印证,命运之神会眷念每一个人。只为证明一个真理:好奇心才是科学的第一推动力!!!
一个偶然的机会,AG成为荷兰一所大学的副教授。为了能专心做科研,不再为五斗米奔波,他选择加入荷兰国藉。吃饭问题解决后,他那被雪藏已久的逗逼气质,渐渐地苏醒了,有如黄河泛滥,一发不可收拾。他所在的实验室中,有一台能产生20特斯拉的超导磁铁,几乎是人类制造出的最强磁场,这个怎么形容呢,就是比我们日常见到的电磁铁磁性强几十甚至上百倍吧。如果在这样的磁场周边放上刀叉之类的铁器,估计会马上变成小李飞刀。
然后,没有科研经费的AG,就打起了这台超导磁铁设备的主意。磁学有一个特别有意思的特性,就是当物体在磁场中运动时,物体中会产生与运动方向相反的力,抵抗物体的运动。我是不会告诉你抗磁性是运动的电子在磁场中受电磁感应而表现出的属性的。大家只要记住一点就够了:所有的物质都有抗磁性,也就是会抗拒被磁场磁化。只不过有些物质的顺磁性或铁磁性太强,如磁铁,将抗磁性掩盖了,从而表现出磁性。另外,由于抗磁性系数不同,产生的斥力大小相差也很大。
那么,磁学的这一个特性,有什么好玩的地方呢?有一个有趣的现象被称为“羽落术”。这里使用了一块钕磁铁和一只粗铜管。钕磁铁产生磁场,而铜是优良的抗磁性物质。运动的磁场与铜管相互作用,铜内产生感应电流,通过电磁作用产生向上的斥力阻碍了钕磁铁下落。从而,产生画面中重物在空气中缓慢下落的神奇效果!嗯,我们期待已久的AG终于要登场了。吃饱喝足后,他的创造力,绝对可以在科学史上写下浓墨重彩的一笔。他竟然往20特斯拉的磁场中倒水没错,就是倒水!然后上帝的秘密就这样被AG发现了。
一滴浑圆的水滴,像失去了重力一样悬浮在磁场中。它就在那里,不上不下,不悲不喜,不离不弃。
水为什么会悬浮在磁场中呢?
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