宋柏和王路达教授还有他们的团队，这次又给北京大学集成电路学院和力学与工程科学学院长脸了。他们搞出了个超级牛的东西，全球第一个“气体分子二极管”。要是你不知道二极管是啥，听王路达老师说吧，那就是电子世界的“单行道”，让电流只能朝一个方向跑。现在他们把这个想法搬到了气体分子身上。让这些分子在芯片上也排起队来走一条路。就像搞电子一样，这群气体分子本来是像自由散漫的“士兵”，现在也能乖乖排队了。 他们用了个巧妙的设计来实现这一点：在石墨烯上弄了个不对称的小洞。石墨烯是那种只有一个原子层厚的材料，薄到难以置信。这一设计让氧气、氮气这些小分子从一个方向穿过时像走斜坡一样轻松，而从反方向过来就像是要跨一个陡峭的台阶，基本过不去。这就让气体分子只能乖乖地朝着一个方向走。 为了做到这一点，团队在石墨烯上凿了个大小刚刚好的孔，形状还不对称。这一步的难度相当大，差不多就像在头发丝上雕巨型画作一样。不过他们开发了一套聪明的系统，在打洞的时候实时监测气体通过的速度，一旦发现速度有明显变化就自动停手。 测试结果显示，氧气、氮气等7种气体都展现出了很好的单向流动效果。王路达说这不仅仅是实验室里的成果了，以后用来提纯氧气、氮气之类的重要气体，可能会让过程更节能、更低碳、也更高效。这个成果最近发表在国际学术期刊《自然·材料》上。王汝霖老师审核过这篇文章了。 你想想看，如果以后我们能用这种二极管来分离不同的气体分子，那效率能有多高？这东西如果应用在实际场景中，肯定能给我们的生活带来很多好处。