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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


编者注:这是与世界经济论坛合作制作的一系列采访的一部分,采访对象是其青年科学家项目成员,他们出席了论坛于9月9日至11日在中国大连举行的新领军者年会

以下问答环节介绍了亚琛工业大学的克里斯托夫·施坦普费尔。施坦普费尔的研究重点是石墨烯量子机电系统,旨在开发一种基于石墨烯的新型机械可调量子器件。

为什么石墨烯如此受追捧?
首先,它拥有所有已开发材料中最高的表面积体积比。但它还结合了高效导电能力、透明性(意味着它不吸收光)和高柔韧性。这是一种独特的性能组合。对我来说,也许最有趣的是,我们已经到了可以制造合成石墨烯(即化学组装的人造石墨烯)的阶段,其质量与通过“透明胶带”方法从天然石墨中获得的石墨烯质量相同。正是这种大规模生产的潜力才是真正的游戏规则改变者。


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那么杀手级应用呢?
表面积体积比引起了超级电容器(即电池)开发商的强烈兴趣。这目前正引起广泛关注。它也很可能用于柔性电子产品——我们已经看到公司推出了折叠屏幕的设计。可穿戴电子产品是另一个领域。一旦生产成本下降,我们甚至可能看到石墨烯被用来取代锡箔纸来保持食物新鲜。

石墨烯将如何改善世界?
除了更高效的电池(可能实现向电动汽车的过渡)外,它还在柔性太阳能电池和光伏器件中有一系列用途。目前正在商业化的一种用途是在水过滤方面,随着水资源变得越来越珍贵,这将变得更加重要。

您会改变科学领域的什么?
如今,在大多数国家,人们过于强调应用科学,而不是基础科学。新兴国家(如中国)是这样,西方国家也是如此,政府和资助机构越来越关注短期效益和商业应用。推动科学家从事应用科学对于渐进式改进来说是可以的,但重大的飞跃只能来自基础科学。大约130年前,海因里希·赫兹证明了无线电波的存在,但几十年后,移动电话才改变了我们的沟通方式。石墨烯业务最初是曼彻斯特的一个有趣实验,旨在回答一个基本但与技术无关的问题:“是否有可能分离出二维材料?”科学资助需要为像这样的“有趣的项目”留出更多空间,这些项目没有直接的应用,否则我们的社会将会停滞不前。

您希望在新领军者年会上取得什么成就?
我的个人优先事项之一是积聚力量,以改变当前科学研究的激励机制。目前,人们过于强调学术期刊,而对书籍写作的重视不足。这导致了一种单一文化,科学家唯一能写的就是学术论文。原则上,这应该是一个容易解决的问题,但它需要资助机构的承诺,因为它们是唯一有权强制改变模式的机构。

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