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只有1个原子粗!中国造出世界最细金属线,串起4000个铜原子,登上《科学》

只有1个原子粗!中国造出世界最细金属线,串起4000个铜原子,登上《科学》

很难想象现实当中,还能有这么细的金属导线。

如果把这根导线按比例放大,它的粗细只有单个原子,拉伸开来,差不多就等于家里四米长的铜线。

这并不是科幻故事,是咱们科研人员实实在在做出来的成果。
北京高压科学研究中心李阔带领的团队,把单原子粗细的金属线,做到了微米这个级别。一根细细的链条,能够串联四千多个铜原子。这项研究成果,8月21日发表在国际知名期刊《科学》上面。

其实这个课题,国外研究了很长时间,一直很难兼顾。
想要造出这种原子级别的细线,麻烦不少。有的只能放在真空环境保存,一离开设备就直接损坏;有的倒是足够稳定,但是做出来太短,发挥不出实际作用;还有的可以批量制备,内部原子排列却是杂乱无章。长久以来,长度、稳定性、量产,很难同时实现。

这次国内团队找到了一个巧妙的解决思路。

实验选用β‑酞菁铜晶体作为原料,简单来讲,这是一种蓝色颜料,每一个分子中间,都镶嵌着一颗铜原子。
借助高压设备,不断挤压分子之间的距离,达到二十一万个大气压。等到条件到位,外围的分子环互相结合,形成一层碳质外壳,把内部一长串铜原子牢牢包裹保护住。

相当于给无比脆弱的细丝,套上一副碳材质的防护外壳。

最终得到的单根原子链超过1微米,四千多颗铜原子有序排列。对比过去国外的样品,长度提升百倍。不光可以加工铜,钴、镍、锌这类金属,同样能够采用这套思路完成制备。

客观的说,目前还停留在实验室的阶段,距离真正做成商品,中间还有很长的路要走。

不过它的价值不可小看。如今芯片越做越小,原有材料已经快要触碰到物理上限。芯片内部细小的连接线,同样面临瓶颈。这种原子级别的金属链,未来有机会应用在纳米电路、柔性电子器材上面。毛河光院士评价,这项工作,给新型材料的研发,打开了新的方向。

微观上面一点点技术突破,日积月累,最后就会改变日常手里的电子产品。大家觉得,这种新奇的新材料,以后最先会用在哪一类产品上面?欢迎说一说自己的想法。

个人观点,不喜勿喷。
信息来源:光明网、《科学》期刊公开报道
⚠️本文仅科技科普,不构成任何投资建议。
单原子金属线 新材料