随后 ， A. K. Geim教授研究组在2014年初发表在Science上的文章中 ， 几处引用了他的文章 ， 并对他的工作给予了高度的评价 。 在短短不到两年半的时间里 ， 他有令同学们惊讶的科研进展 。 这源于他在科研上敏锐的嗅觉以及强大的思考能力、分析能力、设计能力与执行力 。
然而 ， 看似即将一帆风顺的科研旅程 ， 不幸的事情突然发生了——他被诊断出患有甲状腺乳头状癌 。
那段时间 ， 他每天都在求医与科研之间辗转徘徊 。 终于 ， 在经历一个月之久的排队后 ， 手术日期确定了 ， 随即他入院治疗 。
这段经历对他来说 ， 不仅是肉体上的折磨 ， 更是心灵上的煎熬 。 他无时无刻不在思考 ， 如果手术失败 ， 那么他的父母、新婚的妻子怎么办？
不幸中的万幸是 ， 手术还算成功 ， 但是由于术中插管造成水肿 ， 孙鹏展出现术后暂时性失音 。 康复期间 ， 他在家休养 ， 由于不能前往实验室继续进行研究工作 ， 只能在家调研文献 。 偶然一天 ， 他看到了MIT的J. C. Grossman教授研究组发表的文章 ， 阐述了通过极其廉价的低温长时间热处理的方法就可以使得氧化石墨烯性能得到大幅提升 ， 而并不改变氧化石墨烯表面的含氧量 。
孙鹏展对此表示怀疑 ， 终于 ， 他按耐不住心中的冲动 ， 打电话给北京还没有放假的妻子 ， 在电话中用微弱而又沙哑的声音向妻子传递着需要进行的每一个实验步骤 。 最终凭借夫妻之间的心有灵犀以及深深的爱意 ， 通过克服沟通障碍以及文理不同专业的屏障 ， 妻子帮助他完成了实验步骤 ， 随后他通过进一步理论分析 ， 结合计算模拟技术 ， 揭示了Grossman研究组的这项研究成果中存在的错误结论 。
孙鹏展从手术到完全康复仅仅用了一个多月时间 。 一个半月后 ， 他带着他的“特别助手”——自己的妻子一同前往美国参加了美国化学会国家年会 ， 并被邀请担任环境化学分会场优秀报告奖的评委 。
“宝剑锋从磨砺出 ， 梅花香自苦寒来” ， 面对挫折 ， 孙鹏展选择了迎难而上 ， 热爱与坚守 ， 值得我们学习！
下面我们一起来看看孙鹏展博士的代表作 。
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研究成果
尽管只有一个原子厚 ， 但无缺陷石墨烯被认为对所有气体和液体都是完全不可渗透的 。 这一结论基于理论 ， 并得到实验的支持 ， 实验无法在每秒105至106个原子的检测极限内检测到气体透过微米大小的膜 。
英国曼彻斯特大学诺奖得主A. K. Geim教授、孙鹏展博士等人使用小的石墨烯密封的单晶容器 ， 研究发现无缺陷的石墨烯是不透水的 ， 其精确度比之前的研究高出8-9个数量级 。
研究人员能够辨别出每小时只有几个氦原子的渗透 ， 这个检测限也适用于除了氢的所有其他测试气体（氖、氮、氧、氩、氪和氙） 。 尽管氢分子比氦分子大 ， 并且要经历一个更高的能量屏障 ， 但它仍表现出明显的渗透 。 这异常的结果归因于两阶段的过程 ， 涉及在高催化活性的石墨烯波纹处解离氢气分子 ， 紧随其后的是吸附的氢原子以相对较低的活化能跃迁到石墨烯片的另一侧 。
该研究工作为二维材料的抗渗性提供了一个关键的参考 ， 从基础研究的角度和它们的潜在应用都具有重要意义 。 相关研究工作以“Limits on gas impermeability of graphene”为题发表在国际顶级期刊《Nature》上 。

文章图片

具有埃级孔的二维晶体被广泛认为是下一代分子分离技术的候选者 ， 该技术旨在提供极高的指数级大选择性和高流速 ， 然而至今没有实验证明有这样的孔 。