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 主要从事能源高效转化相关的表面科学和催化化学基础研究，张北制实以及新型催化过程和新催化剂研制和开发工作。2001-2008年在美国Nanosys高科技公司工作、柔直是该公司的联合创始人之一，柔直历任联合技术顾问、先进技术科学家、先进技术高级科学家、先进技术部经理和首席科学家。

中国科学院院士、工程构网功率发展中国家科学院(TWAS)院士和英国皇家化学会荣誉会士(HonFRSC)。

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送电Single-layerMoS2 transistors.Nat. Nanotech. 6,147–150 (2011).https://doi.org/10.1038/nnano.2010.279.5.Electronicsandoptoelectronicsoftwo-dimensionaltransitionmetaldichalcogenides该文2012年由美国麻省理工学院MichaelS.Strano教授等人发表于NatureNanotechnology。但是，张北制实原始石墨烯不具有带隙，而带隙这一性质对于包括晶体管在内的许多应用都是必不可少的。

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