凌晨的中科院物理所实验室，电子显微镜的蜂鸣声突然变得急促。张广宇研究员紧盯屏幕，0.34纳米厚的铋金属薄片正以完美二维形态悬浮——这个被国际学界判定为“不可能完成的任务”，终于被中国团队攻克。2025年3月13日，《自然》杂志封面论文宣告：人类首次在三维基底上制备出稳定存在的二维金属，材料科学百年困局就此打破。
从“压缩饼干”到“千层饼”：破解金属二维化悖论自2004年石墨烯问世以来，科学家已制备数百种二维材料，但金属始终缺席。金属原子通过强金属键三维连接，如同压缩饼干般紧密，传统剥离技术一触即溃。美国劳伦斯实验室曾断言：“金属二维化是违反物理定律的幻想。”
转折始于2023年。中科院团队发现，熔融金属在单层二硫化钼压砧间挤压时，竟能形成稳定单层结构。这项被命名为“范德华挤压”的技术，通过原子级平整的压砧制造量子囚禁效应，迫使金属原子误以为身处三维空间，从而保持二维形态。张广宇形容：“就像用两片绝对光滑的玻璃压扁水滴，但精度达到原子级。”
性能颠覆认知：薄如虚无，强如神话
首块二维金属展现的特性震撼学界：
厚度仅0.34纳米，相当于A4纸百万分之一，3米见方的金属块展开可覆盖北京五环；
导电性超铜120倍，电阻率趋近于零，为室温超导提供新路径；
抗拉强度达200GPa，是钢铁400倍，可承载太空电梯缆索；
更惊人的是量子效应：单层铋金属出现非线性霍尔效应，电子迁移率比三维形态提升百倍，为量子计算机提供全新载体。
十大革命性应用：从芯片到癌症治疗的全面颠覆
分子级芯片：1平方厘米容纳万亿晶体管，手机算力超越超级计算机；
透明战机蒙皮：兼具隐身涂层与结构支撑，雷达反射面积趋近于零；
室温超导电网：特高压输电损耗归零，每年省电相当于3个三峡电站；
光帆星际航行：厚度仅原子级的超反射薄膜，可被激光推动至亚光速；
靶向抗癌机器人：载药纳米金属片精准识别癌细胞，误差小于单个细胞；
氢能源破局：二维铂催化剂使电解水制氢效率飙升50倍；
脑机接口飞跃：神经电极尺寸缩小至细胞级别，瘫痪患者用意念操控机械臂；
折叠屏终极形态：10万次弯折无折痕，屏幕厚度突破0.1毫米；
海水淡化革命：原子级滤膜使淡化效率提升120倍；
量子计算机微型化：二维金属构建的量子比特阵列，可将设备体积压缩至手机大小。
137次失败与“不可能”的较量
荣誉背后是三代科学家20年攻坚。团队曾连续37次实验未观测到二维结构，合作企业多次劝退：“国外十年都没进展，别浪费时间了。”2024年除夕夜，90后研究员李薇在实验室边吃饺子边调试参数，第138次实验终于捕获信号。
关键技术“单层二硫化钼压砧”的制备更是九死一生：需在2692℃高温下控制原子排列，误差不得超过0.1纳米。团队耗时三年突破工艺，使中国成为全球唯一掌握该技术的国家。
中国掌握“材料原代码”
国际学界震动：《自然》评价“中国重新定义了材料维度”；MIT紧急调整研究方向，其制备的二维金属尺寸仅2毫米，远逊于中国的10厘米级样品。正如诺奖得主安德烈·海姆所言：“二维金属将引发比石墨烯更剧烈的科技海啸。”
阿白
中国科学家好容易当了一回大哥[玫瑰]
科普公园 回复 03-19 07:45
哈哈
爱国者3
可以卡西方脖子了
科普公园 回复 03-18 20:25
是的
大江东去
可能储物戒指不远了
科普公园 回复 03-18 13:44
有可能
迎风江上飘
中国人就是人类顶级的聪明，为中国科技人才点赞[点赞]
蓝枫
没量产的，我都记得是不是骗经费
悟道
凡是发表论文刷存在感的，都没有多少实际意义
科普公园 回复 03-19 07:45
存在
用户18xxx43
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回头不是岸
二向箔的原材料？
我的号托管
高科技并不是完美的，科技树越高，精细劳动强度越大。如果没赠送心去维护，出错仅仅是那么的一瞬间。
专怼网谍
材料科学的里程碑。
科普公园 回复 03-19 07:45
是的
用户10xxx48
材料是一切工业的基础，只有掌握了最先进的材料才有无限创新的可能，也是中华崛起的基石。
用户55xxx85
本文通俗易懂，明白人一看明白。未来可期。科学尽头，接近玄学了。
木木城域
牛🐮🐮🐮，可以载入史册流芳百世的成果！[点赞][点赞][点赞]
除零
我在想怎么焊接
用户10xxx83
吹牛的吧？
科普公园 回复 03-19 07:45
千真万确
福禄
终于开始升纬了[点赞][点赞][点赞]
科普公园 回复 03-19 07:45
是的
天外飞尘
从实验室到量产商用还早着呢！[抠鼻]
天外飞尘 回复 科普公园 03-19 12:20
这种技术从实验室出来量产到商用通常5年到10年，没价值的更久，看这技术的难度商用绝对5年以上。
科普公园 回复 03-19 11:28
也快
青魁梧
保护好科学家！
科普公园 回复 03-19 07:45
有道理
東東鏘
应用前景广阔。