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yalefield金蟲 (文壇精英)
老漢一枚
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【其他】透明膠 大戰(zhàn) 原子力
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http://niu.donews.com/12884.html Geim是個有很多稀奇古怪想法的實驗物理學(xué)家。 把青蛙放進(jìn)磁場去磁懸浮一下，算是一個。論文發(fā)表在 Eur. J. Phys，并為他贏得Ig Nobel。 他還研究了蜥蜴手掌掌紋的微結(jié)構(gòu)，是如何和外界依靠范德瓦爾斯力產(chǎn)生粘性的。這篇論文發(fā)表在Nature Materials上，其中有張圖片如下：蜘蛛俠玩偶的右手掌心處是他們模仿蜥蜴掌紋開發(fā)出的的新干燥粘性材料，蜘蛛俠通過這層材料被吸附在玻璃板上。 TBBT的謝耳朵把漫畫英雄印在T恤上，Geim是把漫畫英雄寫在論文里，發(fā)表在頂級刊物上。 當(dāng)然，最影響深遠(yuǎn)的一次奇思妙想則是他石墨烯(grahene)的工作。 石墨是個常見的材料，人們已經(jīng)研究了近百年，石墨是層狀結(jié)構(gòu)，每一個碳原子層（石墨烯）靠范德瓦爾斯力吸在一起。又是范德瓦爾斯力！ 從前研究蜥蜴的時候，Geim要想辦法用材料去模擬蜥蜴手掌去產(chǎn)生足夠的范力，現(xiàn)在研究石墨烯，他要想辦法怎么打破層之間的范力，剝離出單層碳原子。他和Novoselov打算用透明膠帶（沒錯，就是辦公室里常用的，最便宜的那種）。 和他同時嘗試剝離石墨烯的還有哥倫比亞的年輕教授P. Kim的科研小組。他們用的方法看上去更“高科技”一些，用AFM（原子力顯微鏡）的針尖掃過石墨頂端，企圖依靠針尖的力量帶下來幾片石墨烯。 后來的結(jié)果大家都知道了，透明膠方法贏了AFM。 在一次報告上，Kim說，當(dāng)他聽到Geim用透明膠法實現(xiàn)了單層石墨烯的時候，他心想，完蛋了，我可能拿不到終身教職了。不過，因為他跟進(jìn)得很快，隨后發(fā)表了幾篇很重要的論文，現(xiàn)在已經(jīng)成為正教授。 youtube上面有很多視頻介紹到底怎么用透明膠剝graphene，有興趣可以自行搜索。這個方法最神奇的地方在于，那么薄薄一層材料，居然可以用肉眼在顯微鏡下看到。 當(dāng)然在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中，好運氣是重要的一部分。在剝離graphene的時候，Geim他們用的硅襯底上的氧化層是300納米厚，后來人們發(fā)現(xiàn)，如果用其他厚度的氧化層，他們很可能無法在顯微鏡下看到單層graphene。 很多人覺得graphene不配拿諾貝爾獎，我相信這些人并不理解graphene這個體系的獨特之處。 就在前幾天，人們在拉伸的graphene 樣品里發(fā)現(xiàn)朗道能級分裂，這說明拉伸對于graphene來說，相當(dāng)于產(chǎn)生了上百特斯拉的贗磁場，這種宏觀量子效應(yīng)或許可以用來設(shè)計新的器件。 去年諾獎給了光纖，今年給了graphene，并不像人們預(yù)測的那樣不同領(lǐng)域的研究輪流坐莊。這說明，一筆寫不出兩個物理，無論是什么領(lǐng)域，用的都是相對論和量子力學(xué)，用的都是同樣的思維方法和觀察方式。 graphene發(fā)現(xiàn)以后，高能領(lǐng)域的人也很興奮，他們設(shè)計了很多實驗，希望用這個獨特的二維體系去模擬一些高能領(lǐng)域內(nèi)的難題。所以，你看，在真正的物理學(xué)家眼里，凝聚態(tài)并不只是固體和液體。 |
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