石墨烯“自由兵”都给驯服了

谁能想到呢,在3月12日北京的日子里,咱们国家的科研团队搞出了一个轰动全球的大新闻。 我是光明日报的晋浩天,就在北京大学集成电路学院这边蹲守着。 你能想象吗,之前咱们电子元器件里的那种电流只能单向跑的二极管,现在居然被科学家们搞到了分子层面。 王路达教授带着他的团队,还有力学与工程科学学院的宋柏教授一块儿出手,硬是让这些平时乱跑的气体分子也乖乖听话。 他们造出的这个“气体分子二极管”,就像给气体装上了一条单行道。要是顺着这条路走,流速那是飞快,反方向想过?那几乎就是不可能完成的任务。 他们是怎么做到的?原来灵感来自一个特别精巧的不对称设计。 他们拿了石墨烯这层只有一个原子厚的薄膜当基底。你知道石墨烯有多薄吗?薄到几乎就像是二维世界的神奇薄膜。 他们就在这上面凿了一个埃米级的小孔,这大小刚好跟氧气、氮气这些小的家伙差不多。 更绝的是,这个孔两边的形状不一样:从一边过来就像走个平缓的坡,稍微用点力就能过去;要是从另一边走呢?那就是一道陡峭的台阶,几乎翻不过去。 这种原子级别的地形高差,硬是把这些爱乱跑的“自由兵”都给驯服了。 想在这么薄的薄膜上刻出精确又不对称的孔?那难度可太高了。 王路达教授说,这就好比在头发丝上雕巨型画作。不过他们的系统特别聪明。 这个系统在给石墨烯打孔的时候能实时盯着气体分子跑得多快。一旦孔的大小刚好合适了,系统就能立刻察觉到变化,自动把活儿给停了。 为了验证效果,他们还做了好多个器件来测试。结果显示氧气、氮气这些常见气体都能很顺利地单向流动。 王路达教授觉得这项突破不仅仅是实验室里的新发现,以后用在提纯氧气、氮气这些重要气体上肯定大有用处。那时候的工艺可能会比现在更节能、更低碳、也更高效。 这下可好了!这项技术要是能普及开来,咱们以后搞气体分离的时候肯定能省下不少力气和能源。