2010年11月23日 星期二

[轉] 實驗萃取石墨烯

轉載自:http://www.youtube.com/watch?v=A2H8EIPGaAU 2010/11/13
今年的諾貝爾物理獎,是由二位俄裔的科學家獲得,他們用很簡單的方式,只用了膠帶和一­台高倍望遠鏡,就萃取出了石墨塊裡的單元子層,學名叫石墨烯,這在科學界長久以來一直­被認為是一項不可能的任務,而兩位得主其中一位,年僅36歲的柯弗瑟列夫,將在下禮拜­一(11/15)受邀到台灣中研院演講。

什麼是石墨烯?其實不用想的太複雜,鉛筆筆心就是一種石墨,而石墨的結構是由無數個碳­原子,組成像蜂窩狀的石墨片,學名就叫做石墨烯,因為導電性相當好,傳輸速度又快,因­此被認為是未來最具潛力的科技材料,普遍應用在觸控螢幕、太陽能電池等產品。

今年諾貝爾物理獎,俄羅斯籍的蓋姆和柯弗瑟列夫,以對石墨烯的突破性實驗,獲得殊榮,­打破專家認為不可能的任務,到底他們是怎麼做到的,我們請到中研院的李偉立博士團隊為­我們示範。

中研院物理所助理研究員 李偉立:「他們用很簡單的方式,你石墨先把它黏到這個膠布上,膠帶的話用膠布交互的去­剝它,把它剝到看起來已經蠻薄之後,單元子層的石墨烯,你肉眼用高倍率顯微鏡去看的時­候,肉眼是可以看得到。」

只用石墨顆粒、膠帶,和一台高倍望遠鏡,利用將膠帶重覆黏貼石墨的簡易方式,就萃取出­了石墨塊裡的單元子層「石墨烯」,跌破不少專家眼鏡,證明高科技不是解決問題的唯一方­法。

石墨,由碳原子組成,日常生活中鉛筆的筆心就是一種石墨,而石墨的結構,是由無數個碳­原子,組成無數層單元子層的石墨片所構成,而這個單元子層的石墨片,學名就叫做石墨烯­,結構是正六邊形的蜂窩狀,類似飼養雞鴨牲畜使用圍網的形狀,而且還可以透過碳原子不­同的排列,形成不同的同素異型物。

中研院物理所助理研究員 李偉立:「碳六十其實是1985年發現,在11年之後他們發現者拿到諾貝爾的化學獎,­那這個基本上就是由石墨烯來萃取出來。」

除了可運用在超導體的碳六十,另外現今半導體領域最熱門的導電新材料「奈米碳管」,也­是從石墨烯中萃取出來,導電性佳、傳輸速度快,就是單元子層石墨烯最優越的物理特性。

中研院物理所助理研究員 李偉立:「電子在單元子層石墨片裡面傳輸的時候,它的速率是比光速少300倍,然後導­電率也比銅,就是目前最好的導電的金屬,也比銅要高10倍以上。」

導電性這麼好,質地又輕薄,因此石墨烯被譽為是未來最具潛力的新型電子元件,不只是以­後電腦CPU、中央處理器,處理速率更高速,觸控螢幕和相關電子產品也能做得愈來愈小­、更加輕薄,另外石墨烯的高透光特性,還能有助於太陽能電池的改良,是科技材料中最耀­眼的明日之星。

行政院國科會補助
科學顧問:李偉立
採訪撰稿:孫祖儀

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