诺贝尔物理学奖得主康斯坦丁：新原料是未来发展趋势

2010年诺贝尔物理学奖得主，英国皇家科学院院士康斯坦丁·诺沃肖洛夫爵士

　　新浪财经讯 2017年11月16日-18日，“第十九届高交会-中国高新技术论坛”于深圳举行。本次论坛的主题为“聚焦创新驱动、提升供给质量”。2010年诺贝尔物理学奖得主，英国皇家科学院院士康斯坦丁·诺沃肖洛夫爵士出席并发言。他认为，新原料是人们现在所需要的未来。如果做工程设计的工作，那你就要知道怎么挑选不同的材料组合，看一下氧化硅是不是更好，它的抗压、抗热以及不同温度的运作怎么样。

　　以下为会议发言实录：

　　康斯坦丁·诺沃肖洛夫：女士们、先生们，大家上午好，非常荣幸我有机会到这里，我是从物理学的角度跟大家分享，有关在上世纪90年代之前我们所使用到的像硅，包括其他的铝、錋、磷等这些用于集成电路的，在早期的化学元素周期表中所用到的。1990年之后，考虑到一系列新的硅谷企业在这个领域做出了大大的进步，同样他们能够开始增加了这些元素的使用量。同时我们也能够把它们聚合来应用，在这些化学元素的应用当中，其实我们已经开发了远远超过一半的化学元素，并且能够更好地符合现在一些新型材料的需求，比如硅等等。所以我们也希望能够使用这种专业化学元素的知识，能够更好地满足现代世界的需求。

　　如果大家能够进行一个比较，比如说一些典型的人类元素在一些一体化的表面，我们都使用了不同的化学元素，包括一些集成电路，还有各种各样的综合应用当中，都涉及了不同的化学元素。其中一个广泛利用的原因，通过不同元素新的组合，我们能够使用新的材料。原来电子元件很多时候使用硅，建筑行业会使用一些不同的合成材料，航空业使用肽和铝。当然更重要的是新原料是人们现在所需要的未来的发展。如果你做工程设计的工作，那你就要知道怎么挑选不同的最好的材料组合，看一下氧化硅是不是更好的，它的抗压、抗热以及不同温度的运作怎么样。另外我们也需要有一些新的物料能够更好地去满足一些新型材料的使用，让用户在不同的情况都能够提高这些材料的表现。

　　另外它们也需要转型来符合不同的需求，其中最重要的就是可以通过一些复合材料，里面的物理属性得以改变，包括他们的物理属性、化学属性能够使用在建筑、航空、船只，还有一些电子行业当中。当然无论是我们需要哪一类的复合材料，我们都能够进行更好的新材料的设计。如果新材料的设计并不只是适用于某一种专门的应用，而是希望能够从原子的角度来看，能够进行更好的层级化的堆积，来看一下这些不同的层级，他们能够有什么样的物理属性，里面的一个组成逻辑是什么，然后它们相互的物理形态是什么。

　　在这样的背景下，包括最近也有越来越多的热点话题定制化的制造，甚至增材制造，我们时不时会有这两种不同的表达法。包括在设计上如何能够对于新的元件、新的工具、新的事项进行定制化的设计，并且通过这样简单的图纸，生成一份邮件直接发出去，在短短的几天之后就能够收到一个真实的产品。我们在这里也是希望能够把这样一个想法和电子进入到材料工程、材料设计。我们觉得对于这些不同的产品，它的几何形状能够进行增材制造，我们也能够进一步选择更为具体特定的材料，能够进一步帮助我们扩展所有设备的功能性。而实际上这样的想法本身已经不是很新了，其实有很多的人在化学产业做一些不同类型的，甚至是多肽的定制，包括成功修改人类胚胎中的基因，包括基因编程技术等都得到了大大的发展，并且应用于不同的领域。

　　接下来回到我个人所从事的主要工作，我所涉及到的工作是石墨烯，现在我们能够创建的是一系列的二维材料与各个种类的二维材料，它们有相应的维数，我们创造一系列的产品组合，覆盖了不同种类的半导体、超导包括其他各种不同的石墨烯的重要衍生物。我们建立的是基于这些材料新的平台，根据定义来实现的具有新的功能性的这些材料，把他们堆叠组合成三维的结构，提高它的维数，给到我们全新的三维材料。这是在过去这个世界上没有存在过的，但是我们现在能够设计它具体的功能，甚至能够赋予它具有多维的功能。

　　这真的是非常独特的一些全新的器件，也是基于这样的设计所出现的，很多器件过去从未出现，而现在我们有能力生成这些新的器件产品，它背后也是基于很多非常特别的二维材料，包括通过特别的排序、选型包括特别的选项来实现。通过这一切的器件设备，以及在实验室进行的各种尝试，通过不同的组合排列，能够和现实生活中的应用结合在一起。当然，现在摆在我们面前的还有很多挑战，还有很长的一段路才能实现。我们还是希望能够朝着大规模生产的方向去努力。包括选择不同的应用进行相应的研究。

　　我们能够直接打印这些抑制结构材料，包括很多人为制造的材料，能够结合它们特别的属性，二维材料的属性，把它们组合成一起，能够直接实现这些功能器件的打印。它也可以是太阳能的电池，可以是晶体管，可以是新的LED的灯丝。这也是非常好的石墨烯，利用它非常强的光响应性，包括它的光响应度，包括结合射频应用、物联网应用能够打印不仅是天线，也能够直接打印传感器，包括使用物联网器件，结合物联网的应用，我们能够看到石墨烯油墨适用RFID和传感器，当然还有很多其他的二维晶体，其他类型的材料。比如在这里石墨烯的灯丝，结合它好的导热性。包括我们前面提到的石墨烯在定制化的生产当中得到非常好的应用，包括在电路板的符合材料科技方面的应用，这些都能够不断得到进一步的落实，能够得到宏伟的应用。我就讲到这里，谢谢大家！

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