眼見為實：電子真能像水一樣流動

很長時間以來，科學家就預測，電子可像水一樣流動，但電子的這種行為一直未被觀察到。現在，以色列科學家在最新一期《自然》雜誌刊文稱，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裝置。

魏茲曼科學研究所的沙哈爾·伊拉尼教授說：“理論表明，液態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，證明電子的確可以形成液態，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，需要一種更高階的導體，如石墨烯——單個原子厚的碳薄層。但讓石墨烯等材料內的電子流視覺化並非易事，因為做到這一點需要一項特殊技術。這種技術必須足夠“強大”，可以窺視材料內部；同時又必須足夠“溫柔”，不會破壞電子流。

據物理學家組織網10日報道，魏茲曼團隊開發出了這一技術。他們研製出一種由碳奈米管晶體管制成的奈米級探測器，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象進行直接研究。”

英國曼徹斯特大學的安德烈·吉姆教授團隊研製出了引導電子流動的石墨烯通道，類似於引導水流的管道。研究人員用碳奈米管電晶體探測器對其進行觀察和成像，他們觀察到，石墨烯內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裝置，包括藉助流體動力流降低電阻的低功率裝置等。

研究人員解釋道：“鑑於計算中心和消費電子產品耗能越來越多，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”電是怎麼“流”的。但現在科學家證實，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。其視覺化後的一個最大用處，就是可以被利用來研發前所未有高效的電子裝置。