眼见为实：电子真能像水一样流动

　　新研究有助催生低功率电子设备

像水一样流动的电子(艺术图)。

　　图片来源：以色列魏兹曼科学研究所

　　科技日报北京12月11日电 (记者刘霞)很长时间以来，科学家就预测，电子可像水一样流动，但电子的这种行为一直未被观察到。现在，以色列科学家在最新一期《自然》杂志刊文称，他们首次观测到电子的这一奇特行为，这一最新研究有望催生低功率电子设备。

　　魏兹曼科学研究所的沙哈尔伊拉尼教授说：“理论表明，液态电子可以做到其他类电子做不到的事情。但要获得清晰而确凿的证据，证明电子的确可以形成液态，我们希望能直接看到其流动的情形。”

　　为使电子像液体一样流动，需要一种更高级的导体，如石墨烯单个原子厚的碳薄层。但让石墨烯等材料内的电子流可视化并非易事，因为做到这一点需要一项特殊技术。这种技术必须足够“强大”，可以窥视材料内部；同时又必须足够“温柔”，不会破坏电子流。

　　据物理学家组织网10日报道，魏兹曼团队开发出了这一技术。他们研制出一种由碳纳米管晶体管制成的纳米级探测器，该探测器可以前所未有的灵敏度对流动电子成像。约瑟夫苏尔皮齐奥博士说：“这种技术比其他方法至少灵敏1000倍，使我们能对以前只能间接研究的现象进行直接研究。”

　　英国曼彻斯特大学的安德烈吉姆教授团队研制出了引导电子流动的石墨烯通道，类似于引导水流的管道。研究人员用碳纳米管晶体管探测器对其进行观察和成像，他们观察到，石墨烯内电子在通道中心流动得更快；在壁上流动得更慢。

　　研究人员指出，电子可像液体一样流动，这有望催生新型电子设备，包括借助流体动力流降低电阻的低功率设备等。

　　研究人员解释道：“鉴于计算中心和消费电子产品耗能越来越多，且气候变化带来的影响不断加剧，找到使电子在电阻更小的情况下流动的方法势在必行。”

　　总编辑圈点

　　我们常说电流，那电流真的是电在流动吗？教科书告诉我们，电流只是电荷的定向移动，是自由电子一个接一个的将能量传递出。我们一般也都把电流理解为一种形象化的说法，不会真的想去“看”电是怎么“流”的。但现在科学家证实，电子其实是可以像水流过管道一样流动的，只是这种行为一直未被观察到而已。其可视化后的一个最大用处，就是可以被利用来研发前所未有高效的电子设备。