曲河是國(guó)家自然科學(xué)院的一位研究員,一個(gè)年級(jí)不到四十歲就在國(guó)家最頂尖的科研機(jī)構(gòu)任職,這足以讓曲河感到無比自豪和榮耀了,可是,最近一段時(shí)間他過的并不愉快。
雖然年紀(jì)輕輕,可是曲河不是普通的人,并不是他的背景有多么深厚,事實(shí)上他父母只是普通的大學(xué)教授,一生都在那小小的三尺講堂上釋放著自己的能量,曲河在這濃郁的學(xué)術(shù)家庭中成長(zhǎng),十五歲就考進(jìn)了國(guó)內(nèi)最著名的大學(xué),主修材料學(xué),四年后更是直接獲得世界頂級(jí)學(xué)府哈佛的研究生全額獎(jiǎng)學(xué)金,研究生畢業(yè)后又在一年的時(shí)間里攻讀下了博士學(xué)位,師從當(dāng)今世界最著名的材料力學(xué)專家海約瑟教授,即使這位傲慢的教授也稱曲河為有希望獲得諾貝爾的中國(guó)人。
曲河的求學(xué)履歷堪稱完美,而工作經(jīng)歷更加讓人艷羨,博士畢業(yè)后直接就被哈佛大學(xué)聘為助教,幾年的時(shí)間里他參與了很多高尖端的科研項(xiàng)目,三十二歲就被聘為大學(xué)的教授,如此年紀(jì)成為世界頂尖學(xué)府的教授在全世界范圍內(nèi)也是非常罕見的,如果他就這么一直走下去,恐怕四十歲就會(huì)取得傲人的成績(jī)。
但是曲河畢竟還是一位中國(guó)人,當(dāng)然,如果他想,可以立刻得到美國(guó)國(guó)籍,不過,當(dāng)國(guó)家向他發(fā)出邀請(qǐng)時(shí),他立刻就義無反顧地回到了這里,縱然他的待遇與國(guó)外時(shí)相比有了不小的差距,可這對(duì)他來說都是身外之物,對(duì)于一個(gè)純粹的科學(xué)家來說,只有夠吃夠穿就已足矣,他的理想是制造出一種可以改變整個(gè)世界的材料,從而推動(dòng)世界的進(jìn)步。
不過國(guó)內(nèi)的科研與國(guó)外相比還是有差距的,這些他早有準(zhǔn)備,他相信只要努力這種差距將會(huì)不斷縮小,但是有一點(diǎn)他沒有想到,國(guó)內(nèi)的科研氣氛實(shí)在是讓他有些失望,即使他身處在國(guó)家最高的科研機(jī)構(gòu)也是如此。
他現(xiàn)在只是一位研究員,因?yàn)樵趪?guó)內(nèi)晉升為院士有著非常繁瑣的程序,即使他完全達(dá)到了晉升院士的標(biāo)準(zhǔn),可是在他前面還有一沓人等著晉升,他只能等待,當(dāng)然,身份而已,他并不在乎,讓他在乎的是,很多人似乎只是為了晉升而晉升,科研造假論文抄襲這樣的事情數(shù)不勝數(shù),這樣怎么能實(shí)現(xiàn)曲河的夢(mèng)想?這才是他最煩惱的事情。
今天早上,曲河又是第一個(gè)來到實(shí)驗(yàn)室,在兩個(gè)警衛(wèi)做了例行公事的檢查后他走進(jìn)了這棟辦公樓,換衣服、全身消毒……這種事情每天都會(huì)重復(fù)一遍,等這一切都完畢后,曲河打開了一扇厚重的大門,走入了這間寬敞的,國(guó)內(nèi)科技含量最高的新型納米材料實(shí)驗(yàn)室。
曲河現(xiàn)在的工作是研制一種新型的碳纖維材料,俗稱石墨烯。
石墨烯是什么東西?其實(shí)本質(zhì)上就是石墨,石墨是一種碳原子以六邊形層狀結(jié)構(gòu)排列而成的礦物質(zhì),六邊形結(jié)構(gòu)非常容易被破壞掉,這就意味著石墨非常松軟,人們使用的鉛筆就是石墨,輕輕一劃可以在松軟的紙張上留下痕跡,而同樣是碳原子構(gòu)成的以穩(wěn)定結(jié)構(gòu)三棱錐形排列的礦物金剛石則代表著堅(jiān)不可摧,兩者由同一種元素構(gòu)成,但原子排列的結(jié)構(gòu)不同宏觀差異便非常的巨大。
如果把石墨一層層的撥開,最后僅僅剩下了一層碳原子,這便是石墨烯了,一種僅僅有長(zhǎng)和寬的二維材料。
別看石墨那么便宜,但這種石墨烯卻異常的珍貴,珍貴到整個(gè)世界都已經(jīng)開始為止瘋狂了。
石墨烯既是最薄的材料,也是最強(qiáng)韌的材料,斷裂強(qiáng)度比最好的鋼材還要高200倍,如果用它來制造纜繩,那么一根手臂粗細(xì)就可以讓人們升到距離地面數(shù)十公里的天空,甚至可以直接進(jìn)入近地同步太空艙中。
同時(shí)它又有很好的彈性,拉伸幅度能達(dá)到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、強(qiáng)度最高的材料,還有,因?yàn)閷?dǎo)熱性能極強(qiáng),如果用石墨烯來制造超微型晶體管,用來生產(chǎn)未來的超級(jí)計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)處理器的運(yùn)行速度將會(huì)提升數(shù)十倍,這僅次于那還是傳說中的量子計(jì)算機(jī)。
當(dāng)然,石墨烯還有很多神奇的用途,比如制造成電池可以讓電動(dòng)汽車在短短幾秒鐘內(nèi)充滿電力,而且經(jīng)久耐用,將自身的電量損耗降低到了最低。
總之,石墨烯是目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強(qiáng)度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型微觀材料,石墨烯被稱為“黑金”,是“新材料之王”,甚至科學(xué)家已經(jīng)提出“誰第一個(gè)將石墨烯大范圍應(yīng)用在商業(yè)和工業(yè)中,那么這個(gè)國(guó)家將立刻變成超級(jí)大國(guó),整個(gè)人類也將進(jìn)入到一個(gè)新時(shí)代?!?br/> 曲河堅(jiān)信這這句話,如果這石墨烯材料大量應(yīng)用在國(guó)家的各個(gè)行業(yè)中,整個(gè)國(guó)家乃至整個(gè)世界都會(huì)發(fā)生翻天覆地的大變革,一次不亞于第一次工業(yè)革命那樣的大變化。
可是,外人不知道,曲河卻是非常明白,要想將石墨烯變得如石墨那樣廣泛,難度之高難以想象。
首先,這石墨烯只是一種單原子層的二維材料,這實(shí)在太小了,小到只要在高精度的顯微鏡下才能看清楚,即使它硬度再高,可是如此稀薄也是沒有任何用,要想將它產(chǎn)業(yè)化,那就必須讓它變成宏觀下的材料。
現(xiàn)在世界上那些大國(guó)都在進(jìn)行嘗試將一層層薄薄的石墨烯像積木那樣堆積起來,但問題是,堆積起來的石墨烯真的好想是積木一樣,只是輕輕一吹就會(huì)再次分散,根本就過不成一個(gè)有機(jī)的整體,當(dāng)然,即使是將這些石墨烯有序的堆積也是一件非常難的事情,如今世界上最好的成績(jī)就是曲河曾經(jīng)在哈佛大學(xué)的導(dǎo)師海約瑟教授所領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì),當(dāng)時(shí)曲河還在國(guó)外的時(shí)候就已經(jīng)可以把二百層石墨烯堆積在一起。