中国科学家已经找到了一种将金属挤压成超薄片的方法——厚度不超过几个原子。一些专家认为，这一壮举可能会彻底改变电子设备的制造方式，从低功耗晶体管到下一代芯片和超灵敏探测器。

北京中国物理研究院物理研究所的一个团队从古老的铜锻造技术中汲取灵感，生产出铋、镓、铟、锡和铅片，在某些情况下只有一个原子厚——比人的头发还细数十万倍。

在最新发表在《自然》杂志上的一篇文章中，研究人员表示，与较笨重的金属板相比，它们的超薄金属板——尤其是一个原子厚的铋——显示出极高的导电性以及其他独特特性。

加州大学尔湾分校二维（2D）材料专家 Javier Sanchez-Yamagishi 表示，虽然中国团队不是第一个生产原子薄金属的人，但他们的结果很突出，因为与以前的技术相比，新方法可以生产“大规模、真正的2D金属”。

“这些材料的稳定性和大尺寸为它们与其他材料集成以及制造新的电气或光子器件提供了许多可能性，”Sanchez-Yamagishi在《自然》杂志上的一篇评论文章中写道。

科学家们早就知道，即使具有相同的化学成分，2D材料也可以表现出与3D材料截然不同的特性。例如，单原子厚的碳片（称为石墨烯）比笔尖中的石墨更坚固、导电性更强。

研究人员表示，虽然石墨烯可以很容易地从结晶碳中剥离，结晶碳会形成像千层面片一样自然堆叠的层，但金属具有紧密堆积的原子结构——更像是压缩的饼干——这使得将它们分离成原子薄片变得更加困难。

二维金属具有巨大的应用潜力，可用于小型化设备、量子信息处理和存储以及超灵敏检测。照片：Handout

纳米器件专家张光宇（Zhang Guangyu）和他的团队开发了一对超光滑的蓝宝石板，每块都涂有二硫化钼，这种材料有助于稳定超薄金属。研究人员加热了一块板上的一小滴金属，然后用另一块板压制它。当金属冷却时，它会扩散成超薄片，其中二硫化钼层可防止氧化并有助于提取易碎金属。

该团队应用他们的技术，用五种不同的金属制成了只有几个原子厚的金属板，宽度为几百微米——对于如此薄的材料来说，这是非常大的。他们写道，这种方法可以应用于任何低熔点的金属。

据张光宇介绍，二维金属具有巨大的应用潜力，可能用于小型化设备、量子信息处理和存储以及超灵敏检测。他在接受国家广播公司中央电视台采访时表示，“例如，它们可以用作芯片中的互连，甚至可以用作芯片制造的核心材料”。

然而，斯坦福大学电气工程师Eric Pop警告说，超薄金属板在集成到电子设备中之前面临许多挑战。他告诉《自然》杂志，一个关键障碍是证明它们在芯片制造所需的高温下的稳定性。