石墨烯玩出來(lái)的諾貝爾獎(jiǎng)

石墨烯是世界上目前已知的最薄、最強(qiáng)韌、導(dǎo)電性能最好的納米材料，它還特別柔軟。有人說石墨烯這種從碳化身而來(lái)的材料是“神仙造出來(lái)的”。這當(dāng)然是句玩笑話，石墨烯不是神仙造出來(lái)的，而是發(fā)現(xiàn)者“玩”出來(lái)的。

璀璨的鉆石是碳，而且是純凈的碳。鉆石是制成珠寶后的名字，而加工前的原料叫金剛石。金剛石堅(jiān)硬無(wú)比、不導(dǎo)電、無(wú)色透明、有極高的透光率，只要一點(diǎn)光照上去，就熠熠生輝。金剛石在地球上非常稀少，因而制成的鉆石也價(jià)格不菲。

碳還有另一種截然不同的呈現(xiàn)形式：不怎么硬、導(dǎo)電、黑色不透明，泛著金屬光澤，卻是地地道道的非金屬物質(zhì)。這就是石墨。我們熟悉的鉛筆芯就是用石墨做成的。不怎么硬吧？它軟到輕輕在紙上一涂，就掉下一層來(lái)。顯然石墨并不稀有，多著呢，鉛筆不是很便宜嗎？

金剛石和石墨都是由一個(gè)個(gè)碳原子組成的，但它們的碳原子排列隊(duì)形完全不一樣。這個(gè)隊(duì)形不是平面上的，而是立體上的三維隊(duì)形。像金剛石和石墨這樣，由同一種原子組成，因?yàn)樵优帕械目臻g結(jié)構(gòu)不同而具有不同性質(zhì)的，叫作同素異形體。碳有3種同素異形體，分別是金剛石、石墨和富勒烯。

石墨的結(jié)構(gòu)酷似蜂房。6個(gè)碳原子組成一個(gè)正六邊形;一個(gè)又一個(gè)的正六邊形連在一起，組成一個(gè)石墨層;層又一層的石墨層摞在一起，形成石墨晶體。在每一個(gè)六邊形的內(nèi)部，碳原子之間的結(jié)合力還是蠻強(qiáng)的，但層與層之間的結(jié)合力就比較弱了，所以石墨很軟。

對(duì)此，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的一位物理學(xué)教授不滿足，他竟然想從一層一層摞在一起的石墨上“片”下一個(gè)單層來(lái)。天吶！我們只見過片烤鴨，他為什么想“片”石墨呢？因?yàn)閱螌邮且环N全新的物質(zhì)。一旦從石墨晶體上“片””下這么一片單層來(lái)，就會(huì)像變魔術(shù)一樣發(fā)生不可思議的變化。

這位想“片”石墨的教授叫安德烈.海姆。2010年，他因發(fā)現(xiàn)石墨烯而與搭檔分享了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。從某種意義上說，這不是海姆獲得的第一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)，因?yàn)榇饲八€得過一次搞笑諾貝爾獎(jiǎng)。諾貝爾獎(jiǎng)是全球最負(fù)盛名的國(guó)際大獎(jiǎng)，那搞笑諾貝爾獎(jiǎng)是什么呢？

搞笑諾貝爾獎(jiǎng)是由美國(guó)《科學(xué)幽默》雜志推出的，每年9月，在諾貝爾獎(jiǎng)公布前一至兩周舉行頒獎(jiǎng)儀式。搞笑諾貝爾獎(jiǎng)評(píng)委中有真正的諾貝爾獎(jiǎng)得主，旨在選出那些“乍看之下令人發(fā)笑，之后發(fā)人深省”的科學(xué)研究。每年的搞笑諾貝爾獎(jiǎng)都會(huì)出現(xiàn)一些很“奇葩”的發(fā)現(xiàn)，比如狗身上的跳蚤比貓身上的跳蚤跳得更高;還有一些腦洞超級(jí)大的發(fā)明和設(shè)想，比如會(huì)逃跑的鬧鐘，只有找到它才會(huì)停止鬧鈴聲。

相比之下，海姆獲得搞笑諾貝爾獎(jiǎng)的事跡就顯得“優(yōu)雅”多了他利用磁懸浮技術(shù)使一只青蛙穩(wěn)定地懸浮起來(lái)。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，他證明，在一定條件下，生命體也可以擺脫地球引力懸浮麻在空中。也許有朝一日，“凌波微步”不是夢(mèng)，拍戲不用吊威亞，人類可以懸浮在磁場(chǎng)中。真要是那樣的話，這個(gè)世界會(huì)變成什么樣呢？可能武俠電影就沒什么人看了，因?yàn)閭€(gè)個(gè)都會(huì)飛檐走壁。

如此會(huì)“搞笑”的海姆，他發(fā)現(xiàn)石墨烯的過程也有點(diǎn)“沒正形”。他采用的方式居然是把磨到最薄的石墨貼到特別的膠帶紙上，上面再對(duì)貼一張膠帶紙，壓緊，最后把兩張膠帶紙撕開。“刺啦”一聲，兩張膠帶紙上都粘了一部分石墨。顯然，兩張膠帶紙上的石墨，都比最開始的那片要薄。就這樣，粘上、撕開……刺啦，刺啦……搞定！

這樣也行？沒有高精尖的儀器，沒有廢寢忘食的工作，沒有經(jīng)歷無(wú)數(shù)次失敗的勵(lì)志故事，手撕”膠帶居然就成功了。這，……太不“科學(xué)”了！其實(shí)，這很科學(xué)。在科學(xué)中，最寶貴的是探究世界的好奇心和不同尋常的想象力，以及持之以恒的興趣。誰(shuí)說不能“玩”出一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)呢？

本文選自湖南少年兒童出版社《孩子也能懂的諾貝爾獎(jiǎng).藏在太陽(yáng)里的諾貝爾獎(jiǎng)》（有刪節(jié)）。書如其名，生動(dòng)的語(yǔ)言，逗趣的插畫，小讀者也能領(lǐng)略諾獎(jiǎng)的精彩。