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专访2010年诺贝尔物理学奖得主诺沃肖洛夫

作者:工程管理
出处:www.lunrr.com
时间:2019-12-22

作者:华玲资料来源:科技日报出版日期:2016/4/21 11:0:58

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超越石墨烯探索新机遇

采访2010年诺贝尔物理学奖得主诺沃塞洛斯

2010诺贝尔物理学奖得主康斯坦丁诺沃尔肖洛夫教授 试图创造一些不同的东西超越石墨烯本身,根据需要设计从原子到产品的特性,并探索这种二维材料带来的新机遇。

4月14日,身着白色衬衫、蓝色牛仔裤、休闲鞋和背包的着名石墨烯明星、英国曼彻斯特大学着名教授悄然现身清华大学深圳研究生院举办的第三届石墨烯峰会论坛。在此期间,《科学技术日报》记者采访了石墨烯的最新研究进展以及如何看待石墨烯产业的近况。

“跳出框框思考,构建新材料”

诺沃塞洛斯和他当时只有36岁的导师安德烈海姆教授分享了2010年诺贝尔物理学奖,因为他在二维石墨烯材料方面进行了开创性的实验。因此,石墨烯行业亲切地称他为“小诺”。

肖诺记得石墨烯是在一个星期五晚上首次被发现的。他对这一刻记忆犹新的原因主要是因为海姆教授当时引入了一个新概念“跳出框框思考”,即思考非主流研究方向的问题,尝试以前不可能的事情。他目前从事的研究可以说是又一次打破常规。

石墨烯通过胶带法从铅笔中的石墨中分离出来。这种具有优异性能的二维材料是自然界中最初存在的物质,也是现在业界许多人的主要研究对象。然而,肖诺决定在石墨烯本身之外做一些工作来创造新的二维材料。主要方法之一是扩大石墨烯的“朋友圈”,增加更多的朋友来探索它在与其他二维材料相互作用时是否会“兴奋”并显示出任何有趣的性质。

在实验室里,小诺选择不同性质的二维材料,并将其与石墨烯叠加。例如,氮化硼或二硫化钼或氮化物层附着在石墨烯上,并研究它们接触后的界面性质。只有一些电子自己旋转。一些电子横向位移并自对准。有些将大大提高发光二极管等的量子效率。

他说,在未来,分子可以根据实际应用进行人工排列,从原子到产品,电子和机械结构以及非常复杂的异质结构可以任意设计,创造出世界上不存在的材料,赋予它们自然界中不存在的特性。因此,探索了这种材料更多的潜在应用,构建了一个理想的二维材料“博物馆”。

“石墨烯的真正应用是在正确的时间”

曾经一起做研究的两大石墨烯巨头戈诺沃肖洛夫(Gono Warsholov)和海姆(Heim)的研究方向现在似乎大不相同:海姆对研究如何利用石墨烯解决现实中的一些问题很感兴趣,比如海水的快速脱盐和净化。然而,诺沃塞洛斯显然对设计下一代石墨烯复合材料更感兴趣。

Novoselov坦率地告诉《科学日报》记者:“我现在的主要工作是做基础研究,关注微电子元件领域,特别是石墨烯和其他二维材料的结合。原则上,它提供了一系列可以研究的有趣课题,包括电子学、光学、化学、能源和生物应用。目前,我只是在研究中做了一些小小的尝试,以增加石墨烯的生产规模,探索和增加其优异的性能。然而,如果我有时间和机会,我想做些不同的事情来帮助一些公司找到石墨烯的新用途。”

至于许多人对石墨烯尽快用于日常生活的渴望,诺沃塞洛斯指出:“石墨烯产品不会一夜之间出现“杀手级”产品,要达到这一天还需要很长时间。”

诺沃塞洛斯强调,“现阶段,我们正在努力寻找一些石墨烯的应用方向,一些相应的产品已经出现在市场上。我们不仅要关注石墨烯的基础科学研究,还要关注它的实际应用。现在正是时候!”

“中国石墨烯研究与国际研究保持同步”

如今,诺沃塞洛夫每年访问中国几次,有时是为了发表学术演讲,有时是为了促进大学和科研机构的教育发展,也是为了了解一些促进工业化进程的国内合作项目。

据统计,世界上发表的关于石墨烯的论文有三分之一来自中国。诺沃塞洛斯谈到了他自己对此的看法。他肯定道,“中国在石墨烯的基础研究和实际应用方面基本上与国际同步。有些方面超过了其他方面,有些方面已经非常接近英国。”

Novoselov还向许多目前从事石墨烯研究的学生提出了建议:“我认为中国学生在努力和智力方面与外国学生没有什么不同。一般来说,我不会给任何人提建议,但说到石墨烯的研究,我认为坚持自己并下定决心去做我感兴趣的话题是很重要的,而不是追逐当下最受欢迎的东西,然后坚持下去。”

就在肖诺即将回国之际,他意外收到了中国石墨烯行业专门为他量身定制的特殊礼物银可肯碳新材料有限公司通过3D打印技术制作的石墨烯模型工艺品。其中黑色石墨烯分子结构组件由含石墨烯的高分子材料印刷而成,结合了石墨烯和3D印刷两种颠覆性技术,反映了未来科技的发展趋势。此外,他的名字刻在上面。

Novoselos微笑着说,当他回到英国曼彻斯特大学时,他会为他的学生们建立一个项目来检查它是否导电。最后,他评论道:“到目前为止,我们已经寻找石墨烯大约20年了。我希望大家能继续坚持下去,沿着这条路走得更远,真正实现石墨烯的广泛应用,最终开花结果!”

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2010年诺贝尔物理学奖宣布

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