眼见为实：电子真能像水一样流动
新研究有助催生低功率电子设备
像水一样流动的电子(艺术图)。
图片来源：以色列魏兹曼科学研究所
很长时间以来，科学家就预测，电子可像水一样流动，但电子的这种行为一直未被观察到。现在，以色列科学家在最新一期《自然》杂志刊文称，他们首次观测到电子的这一奇特行为，这一最新研究有望催生低功率电子设备。
魏兹曼科学研究所的沙哈尔·伊拉尼教授说：“理论表明，液态电子可以做到其他类电子做不到的事情。但要获得清晰而确凿的证据，证明电子的确可以形成液态，我们希望能直接看到其流动的情形。”
为使电子像液体一样流动，需要一种更高级的导体，如石墨烯——单个原子厚的碳薄层。但让石墨烯等材料内的电子流可视化并非易事，因为做到这一点需要一项特殊技术。这种技术必须足够“强大”，可以窥视材料内部；同时又必须足够“温柔”，不会破坏电子流。
据物理学家组织网10日报道，魏兹曼团队开发出了这一技术。他们研制出一种由碳纳米管晶体管制成的纳米级探测器，该探测器可以前所未有的灵敏度对流动电子成像。约瑟夫·苏尔皮齐奥博士说：“这种技术比其他方法至少灵敏1000倍，使我们能对以前只能间接研究的现象进行直接研究。”
英国曼彻斯特大学的安德烈·吉姆教授团队研制出了引导电子流动的石墨烯通道，类似于引导水流的管道。研究人员用碳纳米管晶体管探测器对其进行观察和成像，他们观察到，石墨烯内电子在通道中心流动得更快；在壁上流动得更慢。
研究人员指出，电子可像液体一样流动，这有望催生新型电子设备，包括借助流体动力流降低电阻的低功率设备等。
研究人员解释道：“鉴于计算中心和消费电子产品耗能越来越多，且气候变化带来的影响不断加剧，找到使电子在电阻更小的情况下流动的方法势在必行。”
总编辑圈点
我们常说电流，那电流真的是电在流动吗？教科书告诉我们，电流只是电荷的定向移动，是自由电子一个接一个的将能量传递出。我们一般也都把电流理解为一种形象化的说法，不会真的想去“看”电是怎么“流”的。但现在科学家证实，电子其实是可以像水流过管道一样流动的，只是这种行为一直未被观察到而已。其可视化后的一个最大用处，就是可以被利用来研发前所未有高效的电子设备。
(记者刘霞)
