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假如一张3米见方的金属薄板,制备成原子级厚度的二维金属化。
这张二维金属平面,能铺满整个燕京。
材料的低维化,会引发材料的质变。
单原子材料会在光学、电学、力学等领域表现出与三维本体完全不同的优异特性。
也就是说在不同的尺度,材料会有呈现完全不同的物理性质。
载流子迁移率、导热系数、极致的力学强度、比表面积等等。
同样的材料在三维状态下和低维状态下的表现截然不同,甚至有的参数天差地别。
比如将铜从三维状态,制备成原子级的二维态金属。
导电性会比铜在三维状态下高3倍。
因为电流只能在一个原子厚度的平面中传播,而不是像以前那样上下乱窜。
只有单原子厚度,自然就相比三维态下的多原子厚度的电阻要小。
损耗更低,电流流速也更快。
这还只是铜形态改变导致的材料物理性质的质变。
三维金属引领了人类文明的铜器、青铜和铁器时代。
但是若想将人类文明推动到下一个阶段。
低维材料是绕不过去的门槛。
目前人类在低维材料的研究龙国走在了最前列。
已经实现了对三维金属的二维态的大规模制备。
任何一项新技术要从实验室中走出来,最后转化为生产力。
工程化就是必须要通过的一道关卡。
这就是从科学,到技术,再到工程落地的残酷现实。
比如,科学家在实验室里使用激光蒸镀出几平方厘米的原子级薄片。
就好比是用钻石切割机,雕刻出了一根牙签,它的精度当然会非常高。
但是一旦考虑成本,就非常不合算了。
2万美刀一克的造价会导致它没有任何市场价值。
所有真正改变世界的产品都要经历从科学发现,到技术论证,再到工程化三个过程。
也就是从实验室到生产车间,最后到超市货架。
工程化就是要解决新技术能否大规模生产和制备。
如果能大规模制备和生产之后能不能获得稳定的产品。
其中最重要的是不是能够用可控的成本去大规模的生产。
不解决工程化的问题,再新的科技也无法转化为生产力。
2025年3月龙科院的物理研究所就成功的解决了二维金属工程化的这个难题。