华为也跪了，石墨烯的百年难题，竟被这个中国学生解决了！_风闻
观察者网用户_244166-2019-04-20 22:15
作者：莎莎
自从智能手机进入大屏时代，电池不耐用的短板越来越明显。
看着那些强行塞下超大电池厚成砖的手机，学霸君更期待手机电池何时会迎来新技术突破。
其中，这个叫石墨烯的材料大家再熟悉不过了，据称用它做出的电池能够“充电十分钟，待机一整天”。
虽然学霸君不知道用石墨烯打造的电池有多厉害…….
但在某宝上，号称采用石墨烯电池的充电宝已经满大街跑啦。
理论上，石墨烯电池在真能做到 20000 毫安仅 4mm 的厚度，但某宝的这些…..学霸君怎么看都觉得太假了吧！
要真有石墨烯电池，手机厂商早就替老罗做出「划时代的产品」。
当然，石墨烯技术也不是没有应用在手机上，像华为就在散热方面用上石墨烯技术，散热飞快。
要应用在电池上那就不用想了，没学走就想学跑，先解决石墨烯超导这个百年难题再说吧。
PS：物理知识科普时间，石墨烯拥有优秀的导电性，过去却难以实现零电阻，石墨烯超导就解决了这个问题。
还真别说，这个 22 岁的中国学生就率先解决了石墨烯超导的百年难题。
享誉全球的《Nature》（自然）杂志不仅接连发了他两篇学术论文，还称他为「石墨烯的驾驭者」。
更没想到的是，《Nature》后来将他评为 2018 年度十大科学人物，直接位居榜首。
他的名字叫——曹原。
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一个「扭一扭」的想法，扭出了零电阻的石墨稀
事情还要从这个年轻人的求学之路说起。
曹原在进入麻省理工学院攻读博士的时候，机缘巧合下，加入了「石墨烯大牛组」的 Pablo Jarillo-Herrero 团队，借此学习自己最想学的课程。
其实这几年，石墨烯技术是很热，但也一直没有很大突破。
小伙子曹原初生牛犊不怕虎，决定做个有意思的实验，
在一次考察堆叠的双层石墨烯的实验，不知是不是在吃奥利奥时得到灵感，居然想把双层石墨烯其中一层相对另一层旋转极小的角度，看看会发生什么。
通过微扭造成各种不同的角度，他发现在特定角度下，导电的石墨烯就变成了绝缘体，这对石墨烯领域来说算得上是巨大的影响了。
不过后面才是重点，因为曹原还发现稍微调整一下电场，扭曲的双层石墨烯还能变成一个超导体。
要知道，石墨烯超导当时在国际科研领域仍然是空白状态。
也许有人问学霸君：超导是什么？超导就是零电阻。
举个例子，我们平时用的充电宝就存在电阻，手机充电的时候就会发热，转换率低（通常在 70-90%）。
如果让充电宝用上超导石墨烯，那它就是零电阻，转换率 100%，到时候手机充电十分钟，待机一整天都不是难题。
最终曹原用自己多次的实验技巧，确定了使双层石墨烯扭曲变化的特定角度，大家都称这个角度为石墨烯「魔角」。
很多研究团队陆续通过实验，印证了「魔角」的现象，甚至连业界都普遍认为曹原的石墨烯「魔角」将开启石墨烯的一个全新领域。
每年《Nature》十大科学人物的封面都是大大的数字「10」，今年的「10」就被处理成一个正六边形，点出了曹原的石墨烯超导的「魔角」。
为了让大家更了解「魔角」的原理，曹原参加了 APS March Meeting。
大家都对石墨烯超导「魔角」非常感兴趣，不少人为了听他演讲硬是挤满到楼上去了。
PS：APS 是美国物理学会主办的年会，是整个物理学领域都是最为重大的国际学术会议之一。
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别人眼里的皮，副校长眼里的爱学习
其实曹原能够发现石墨烯魔角，还离不开他从小在国内接受的教育。
都说好动是孩子的天性，而曹原不仅好动，好奇心还极强。
他经常因一个问题和老师疯狂「顶嘴」，为了理解一些物理结构，随手就对教室的课桌、椅子、黑板、投影仪等下「毒手」，亲自动手拆解一遍又装回来。
有一次，曹原做实验没有硝酸银，直接把家里的银镯子偷出来溶了，他的种种行为，在大家眼里简直是个「混世魔王」。
但不得不说曹原的运气实在太好了，就连学霸君也感到酸了。
读初中的时候，曾在中科大少年班教书 20 年的副校长把他引荐到中科大少年班，从此开始了开挂人生。
当我们还在背元素周期表时，曹原已经完成了小学到高中的所有课程。并在 14 岁时提前参加了高考，以 669 分的成绩考进中科大少年班学院「严季慈物理英才班」。
在中科大少年班的这段时间，曹原的成绩实在太突出，很快成为老师关照的重点对象之一。
当时中科大少年班就有个叫丁泽军的教授，他对学生要求相当严格，严到无数天才少年都闻风丧胆，简直就是学校里的「魔鬼教导主任」。
有次丁泽军教授给曹原布置了一个计算机物理相关学习研究项目，很难一人独立完成。不过曹原恰好对这方面非常感兴趣，坚持自己查资料自己解决问题，仅一个寒假就完成了。
后来，曹原还前往密歇根大学交流学习；在牛津大学进行科研实践；最后毕业时还拿到了中科大本科最高荣誉的「郭沫若奖学金」。
在大家看来，曹原在大学毕业前的这些事迹，简直就是典型的开挂人生。
但对精密机械、电子电路等多方面的感兴趣的曹原来说，他只是跳过中学里一些无趣的部分，想要更快的踏入科学领域探索学习。
曹原的实验导师 Jarillo-Herrero 就很喜欢他这一点，永远保持着好奇心去驱动学习，即使遇到挫折也会打起精神接着干！
有次曹原在实验室发现了一组激动人心的数据，他认为这可能是重大发现，激动得他用了 6 个月的时间去费心解读。
结果只是实验装置的巧合所闹出的「乌龙」，而曹原并没因此气馁，转头又继续埋头研究去了。
（图源 MIT News）
很多人都说曹原作为一个中国人，在美国取得了巨大成就，让我国的科研人才流向国外。
在学霸君看来，人才是科研确实是创新的第一要素，但无论曹原在哪里发现了什么成果，都无法改变他是个中国人的事实，毕竟科学无国界，但科学家有祖国。
至于石墨烯的科研方面，学霸君发现欧洲早在 2016 年就启动了石墨烯旗舰计划，但科研创新的物理内容越来越少，甚至被很多人称为骗局，使得科研团队对石墨烯的研究越来越低迷。
如今曹原这个中国 96 后的博士生，在石墨烯领域为他们指出了超导体的方向，再次让石墨烯技术成为一个可期待的未来。
毕竟，你可能想不到，之前名头最响的石墨烯产品是……石墨烯套套。
参考文献：
知乎：如何评价22岁MIT博士曹原获评Nature2018年度十大人物之一，并居榜单首位？
https://www.zhihu.com/question/306192676
如何评价 MIT Pablo Jarillo-Herrero 研究组在石墨烯超晶格体系中发现超导？
https://www.zhihu.com/question/268268033
http://www.sznews.com/tech/content/2019-02/21/content_21421989.htm
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1622171470658996823&wfr=spider&for=pc
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http://www.pinlue.com/article/2018/11/3013/587731225605.html
http://dy.163.com/v2/article/detail/ECISG77U05370G6Z.htm
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1622171470658996823&wfr=spider&for=pc
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1627783210501552189&wfr=spider&for=pc
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https://www.laoyaoba.com/html/share/news?source=app_android_v9&news_id=712709&fromShare=android
http://baijiahao.baidu.com/s?id=1599422394141072009&wfr=spider&for=pc
http://www.360doc.com/content/18/1130/17/34764288_798398570.shtml
https://zhuanlan.zhihu.com/p/52727076
https://www.zhihu.com/question/306192676/answer/556812600
https://www.zhihu.com/question/268268033
https://www.zhihu.com/question/19862704/answer/74254173
https://www.zhihu.com/question/309122123/answer/590790195