很長時間以來，科學(xué)家就預(yù)測，電子可像水一樣流動，但電子的這種行為一直未被觀察到。現(xiàn)在，以色列科學(xué)家在最新一期《自然》雜志刊文稱，他們首次觀測到電子的這一奇特行為，這一最新研究有望催生低功率電子設(shè)備。

魏茲曼科學(xué)研究所的沙哈爾·伊拉尼教授說：“理論表明，液態(tài)電子可以做到其他類電子做不到的事情。但要獲得清晰而確鑿的證據(jù)，證明電子的確可以形成液態(tài)，我們希望能直接看到其流動的情形。”

為使電子像液體一樣流動，需要一種更高級的導(dǎo)體，如石墨烯——單個原子厚的碳薄層。但讓石墨烯等材料內(nèi)的電子流可視化并非易事，因為做到這一點需要一項特殊技術(shù)。這種技術(shù)必須足夠“強大”，可以窺視材料內(nèi)部；同時又必須足夠“溫柔”，不會破壞電子流。

像水一樣流動的電子（藝術(shù)圖）。圖片來源：以色列魏茲曼科學(xué)研究所

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng) 10 日報道，魏茲曼團隊開發(fā)出了這一技術(shù)。他們研制出一種由碳納米管晶體管制成的納米級探測器，該探測器可以前所未有的靈敏度對流動電子成像。約瑟夫·蘇爾皮齊奧博士說：“這種技術(shù)比其他方法至少靈敏 1000 倍，使我們能對以前只能間接研究的現(xiàn)象進行直接研究。”

英國曼徹斯特大學(xué)的安德烈·吉姆教授團隊研制出了引導(dǎo)電子流動的石墨烯通道，類似于引導(dǎo)水流的管道。研究人員用碳納米管晶體管探測器對其進行觀察和成像，他們觀察到，石墨烯內(nèi)電子在通道中心流動得更快；在壁上流動得更慢。

研究人員指出，電子可像液體一樣流動，這有望催生新型電子設(shè)備，包括借助流體動力流降低電阻的低功率設(shè)備等。

研究人員解釋道：“鑒于計算中心和消費電子產(chǎn)品耗能越來越多，且氣候變化帶來的影響不斷加劇，找到使電子在電阻更小的情況下流動的方法勢在必行。”

總編輯圈點

我們常說電流，那電流真的是電在流動嗎？教科書告訴我們，電流只是電荷的定向移動，是自由電子一個接一個的將能量傳遞出。我們一般也都把電流理解為一種形象化的說法，不會真的想去“看”電是怎么“流”的。但現(xiàn)在科學(xué)家證實，電子其實是可以像水流過管道一樣流動的，只是這種行為一直未被觀察到而已。其可視化后的一個最大用處，就是可以被利用來研發(fā)前所未有高效的電子設(shè)備。