國(guó)際聯(lián)合研究證實(shí)水分子與石墨烯電子的固液量子摩擦機(jī)制

來(lái)自英國(guó)曼徹斯特大學(xué)、德國(guó)馬克斯·普朗克聚合物研究所等的國(guó)際科研小組在《自然·納米技術(shù)》上發(fā)表研究成果顯示，水可以直接與碳的電子相互作用，這在流體動(dòng)力學(xué)中是一種非常不尋常的量子現(xiàn)象。

科研團(tuán)隊(duì)使用超快光譜研究液體-石墨烯界面上的能量傳遞過(guò)程，即通過(guò)超短紅色激光脈沖（持續(xù)時(shí)間僅為十億分之一秒的百萬(wàn)分之一）來(lái)瞬間加熱石墨烯的電子云，然后用太赫茲激光脈沖監(jiān)測(cè)其冷卻過(guò)程。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)石墨烯浸入水中時(shí)，電子云冷卻得更快；而將石墨烯浸入乙醇中對(duì)冷卻速率沒(méi)有影響。結(jié)論顯示水加速了石墨烯電子的冷卻，而其他極性液體的冷卻動(dòng)力學(xué)基本不受影響。

這種現(xiàn)象的可能解釋是，熱電子推拉水分子以釋放部分熱量，即通過(guò)量子摩擦進(jìn)行冷卻?？蒲腥藛T深入研究了這一理論，確定水-石墨烯的量子摩擦可以解釋實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，支持了理論上提出的固液量子摩擦的基本機(jī)制。

（摘自科技部網(wǎng)站：https://www.most.gov.cn/gnwkjdt/202308/t20230803_187324.html）