想象一下，有一棟由磚砌而成的建筑物，通過(guò)適應(yīng)性強(qiáng)的橋梁連接起來(lái)。你拉一個(gè)旋鈕來(lái)修改橋梁和建筑物的功能。這不是很好嗎？
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由加泰羅尼亞納米科學(xué)與納米技術(shù)研究所 (ICN2) 和 ICREA 的Aitor Mugarza 教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組，以及圣地亞哥德坎波斯特拉大學(xué)生物化學(xué)和分子材料研究中心的Diego Peña 教授( CiQUS-USC)，Cesar Moreno 博士，前 ICN2 團(tuán)隊(duì)成員，目前是坎塔布里亞大學(xué)的研究員，以及Aran Garcia-Lekue 博士來(lái)自 Donostia 國(guó)際物理中心 (DIPC) 和 Ikerbasque 基金會(huì)的,已經(jīng)做了類似的事情，但在單原子尺度上，目的是合成具有可調(diào)性能的新型碳基材料。
正如剛剛發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)雜志》(JACS) 上并刊登在該期封面上的一篇論文所解釋的那樣，這項(xiàng)研究是原子薄材料精確工程的重大突破——由于以下原因被稱為“二維材料”他們的降維。擬議的制造技術(shù)為材料科學(xué)開辟了令人興奮的新可能性，特別是在先進(jìn)電子產(chǎn)品和未來(lái)可持續(xù)能源解決方案中的應(yīng)用。
這項(xiàng)研究的作者通過(guò)由亞苯基部分（較大分子的一部分）制成的柔性“橋”連接超窄石墨烯條（稱為“納米帶”），合成了一種新的納米多孔石墨烯結(jié)構(gòu)。通過(guò)以連續(xù)的方式修改這些橋的結(jié)構(gòu)和角度，科學(xué)家們可以控制納米帶通道之間的量子連接，并最終微調(diào)石墨烯納米結(jié)構(gòu)的電子特性。可調(diào)性也可以通過(guò)外部刺激來(lái)控制，例如應(yīng)變或電場(chǎng)，為不同的應(yīng)用提供機(jī)會(huì)。
這些突破性的發(fā)現(xiàn)源于西班牙頂級(jí)機(jī)構(gòu)（CiQUS、ICN2、坎塔布里亞大學(xué)、DIPC) 和丹麥技術(shù)大學(xué) ( DTU ) 表明，所提出的分子橋策略可以對(duì)合成具有定制特性的新材料產(chǎn)生巨大影響，是實(shí)現(xiàn)量子電路的有力工具。這些執(zhí)行類似于傳統(tǒng)電路的操作，但與后者不同的是，量子電路利用量子效應(yīng)和現(xiàn)象。這些系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)與量子計(jì)算機(jī)的發(fā)展極為相關(guān)。
但本研究中提出的方法的潛在應(yīng)用超出了未來(lái)的電子設(shè)備和計(jì)算機(jī)。事實(shí)上，它還可能導(dǎo)致熱電納米材料的發(fā)展，這可能對(duì)可再生能源發(fā)電和廢熱回收產(chǎn)生重要影響，從而解決另一個(gè)關(guān)鍵的社會(huì)挑戰(zhàn)。
