英首次將石墨烯變成絕緣體
英國曼徹斯特大學的科學家描述了他們用兩塊硝酸硼和兩塊石墨烯組裝成一個“巨無霸漢堡”,這是科學家們首次將石墨烯變成絕緣體,這個“巨無霸漢堡”有望取代計算機內的硅芯片。
石墨烯是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的二維晶體,只有一層碳原子的厚度,是迄今最薄也最堅硬的材料,其導電、導熱性能超強,遠遠超過硅和其他傳統的半導體材料。科學家將兩層石墨烯和另外兩層硝酸硼結合在一起,組裝成一個四層結構的三明治式樣的物質,并將其命名為“巨無霸漢堡”。兩層硝酸硼不僅用于隔離兩層石墨烯,而且能將石墨烯完全被其他物質包圍時的反應展示于人前,從而使科學家們首次能觀察到石墨烯不受環境影響時的所作所為。
該研究的主要作者、曼徹斯特大學的列昂尼德·波諾瑪倫科說:“迄今為止,人們從來沒有將石墨烯當做絕緣體,除非將其正確地破壞,但現在,科學家們首次將高質量的石墨烯變成絕緣體。”
因在石墨烯研究領域的突出貢獻而榮獲2010年諾貝爾獎的英國曼徹斯特大學教授安德烈·蓋姆指出:“我們一直在尋找新方法改進石墨烯的性能。最新用硝酸硼包裹的石墨烯能為未來的石墨烯電子設備提供最好、最先進的平臺。它解決了此前一直擔心的石墨烯的穩定性和質量問題,這兩個問題一直是盤旋在用石墨烯制造各種電子設備這一燦爛美妙前景上的烏云。”(齊曉明)
霍金:
地球遲早毀滅人類必須移民
著名物理學家斯蒂芬-霍金在接受一家網站采訪時表示:地球毀滅是遲早的事,人類若想延續生命與文明,只有移居外太空。霍金稱,在下一個百年內,人類想要躲避災難都不容易。戰爭、資源殆盡、人口過剩,這些都是正在膨脹的威脅。他最后得出結論:人類的生存,將系于能否在太空中找到新的居住地。但如果真的要離開地球,我們勢必要先了解一下“為何走”“走到哪”,以及“怎樣走”“何時走”。
1989年,一顆體形較小的小行星與地球擦肩而過,專家分析,它的碰撞力相當于1000顆核彈。就算地球本身資源沒有被人類耗盡,地球也隨時可能被這樣的碰撞毀于一旦。當然,很多科學家仍認為,人類最終離開地球的原因,或許僅僅是為了維持地球免遭破壞。2005年時,美國宇航局負責人邁克爾·格里芬則宣稱,美國太空計劃就是旨在實現類似目標。他說:“如果人類希望存活數十萬年或者數百萬年,我們必須移居到其他星球上。”
人類移居太空,也不像搭個巴士或者叫輛出租車那么簡單。科學家們考慮過多種方案。物理學家德里克·蒂德曼設想使用一種叫做“環膛炮”的超大離心機來對抗地球引力,進入外太空,也有工程師計劃建造“太空電梯”。實際上,最靠譜的強大運載工具還是載人航空飛船,人類可以通過它往來于地球與外太空的空間站之間。
“天宮一號”成功發射,標志著中國邁入中國航天“三步走”戰略的第二步,即能夠掌握空間交會對接技術及建立空間實驗室,下一步,中國也可以建造自己的外太空空間站了。離開地球到外太空生活已不是不可能的事。(馮志彬)
用細菌制造出有生命的密碼
美國國防部高級研究計劃局(DARPA)幾年前邀請研究人員研制不需要電的秘密信息編碼方式。最近,美國塔夫茨大學的科學家開發出了一種有生命的密碼:利用細菌菌株來傳遞機密信息。科學家表示,這個名為微生物印刷陣列密寫(SPAM)的過程非常簡單。盡管這一過程非常簡單,但迄今沒有人想到。相比較而言,將信息整合入DNA(脫氧核糖核酸)中等其他編碼方式,更復雜且更昂貴。
當然,最新方法也有不足之處,那就是,如果攔截該信息的人知道這是使用細菌編碼的信息,那么要想解碼信息并非難事。為此,科學家們朝這些細菌的耐抗生素基因中添加了熒光,如此一來,只有在一定條件下(比如引入氨必西林)才能看到信息。因此,潛在的信息攔截者不僅需要知道發送信息的人使用了何種編碼方式,同時也必須知道使用了何種抗體,二者缺一不可,才能正確地解碼信息。信息制造者甚至能用錯誤的抗體為信息攔截者編寫錯誤的信息以混淆視聽。
研究人員也表示,為了增加保密性,可將其他因素整合入編碼過程中,諸如設置細菌在特定時間生長或者在特定時間死亡,以使信息無法持續很長時間。除了用于諜報活動外,最新技術還可以讓企業給農作物或其他有生命的物品打上水印,以防假冒。(宋小林)
神奇的“量子漂浮術”
一直以來,人們都認為只有魔術師才會操縱漂浮術。而現在,以色列特拉維夫大學的一個研究小組發現,通過使用名叫“量子漂浮”的技術,可以使物體漂浮在半空中。這項突破性技術的發現,可以讓科學家有望制造出可漂浮移動的車輛來代替傳統的燃氣型機動車。
科學家使用了單片的藍寶石晶片,然后在該晶片外罩上一層薄薄的被稱作釔鋇銅氧的物質。釔鋇銅氧是著名的高溫超導體。此番實驗發現主要是基于超導體和磁鐵之間的關系,即兩者之間所帶的電子相互排斥,在接觸的瞬間就會使兩者排斥開對方。由于在試驗中使用的覆蓋有釔鋇銅氧的藍寶石晶片非常之薄,磁鐵的電磁波可以瞬間穿透晶片上較為薄弱的點,即晶片上的磁通管。物質中的磁通管具有這樣的性質:當外加磁場強度逐漸增強,材料被磁通管占據的比例也隨之增加,直到所有的磁通管都完全重疊,材料的超導性便完全消失。而位于超導體材料內部的磁通管還可以使材料漂浮、旋轉,甚至在半空中移動,這樣的懸空移動,完全就像魔術師們的專利。
雖然這種科技仍處于起步階段,人們已經開始展望該如何利用這樣的技術造福人類。
(尚力)