石墨烯由純碳組成，只有一個(gè)原子層厚。然而，它非常穩(wěn)定、堅(jiān)固、甚至導(dǎo)電。但它沒有帶隙，不能用作半導(dǎo)體?，F(xiàn)在，研究人員通過(guò)將氫原子粘在石墨烯上，就可以形成帶隙。

最近，國(guó)際研究小組用氫原子轟擊石墨烯，發(fā)現(xiàn)“氫原子不是立即飛走，而是短暫地“粘”在碳原子上，然后從表面反彈，形成了一種短暫的化學(xué)鍵”。

為解釋上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，科學(xué)家們?cè)谟?jì)算機(jī)上進(jìn)行理論模擬，結(jié)果再現(xiàn)原子形成瞬間化學(xué)鍵的超高速運(yùn)動(dòng)。此鍵僅持續(xù)大約10飛秒——10萬(wàn)億分之一秒，是有史以來(lái)直接觀察到的最快的化學(xué)反應(yīng)之一。

在10飛秒時(shí)間里，氫原子幾乎把所有的能量轉(zhuǎn)移到石墨烯的碳原子上。它能觸發(fā)一個(gè)聲波，從氫原子撞擊點(diǎn)向外傳播到石墨烯表面，幫助氫原子與碳原子的結(jié)合。

研究結(jié)果為化學(xué)鍵合提供了全新的視角并將極大的受益工業(yè)領(lǐng)域。把氫原子粘在石墨烯上產(chǎn)生帶隙成為有用的半導(dǎo)體將在電子技術(shù)中通用。