如果一不小心手機(jī)掉了,撿起才發(fā)現(xiàn)屏幕碎了,真是鬧心啊。很快,你就不用再擔(dān)心了,因?yàn)檠芯咳藛T開(kāi)發(fā)出一種“神奇材料”??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)了這種新屏幕材料,手機(jī)可能再也不怕摔了。
這種材料與硅有點(diǎn)相似,不過(guò)穩(wěn)定性和彈性更好,特別適合用來(lái)制造不會(huì)碎的智能設(shè)備。
石墨烯(Graphene)自十幾年前誕生以來(lái)就一直讓科學(xué)家們著迷。這種僅僅一個(gè)原子厚度的碳元素材料擁有出色的電子特性、強(qiáng)度、超輕重量,用途也不斷拓寬,但是如何為其植入能隙(band gap/半導(dǎo)體或是絕緣體的價(jià)帶頂端至傳導(dǎo)帶底端的能量差距),從而制造晶體管和其它電子設(shè)備,卻始終讓科研人員束手無(wú)策。
現(xiàn)在出現(xiàn)了一種新合成材料與硅有著相似的物理特性,但是它的化學(xué)穩(wěn)定性、亮度和彈性更好,所以可以用在智能設(shè)備上,破碎的可能性更低。
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團(tuán)隊(duì)由一些國(guó)際研究人員組成,由貝爾法斯特女王大學(xué)主導(dǎo)。他們開(kāi)發(fā)出一種新材料,能夠?qū)щ?,能發(fā)光,很耐用,容易大規(guī)模制造。
材料由一種名叫C60的微粒制成,C60是半導(dǎo)體,上面涂有其它材料,比如石墨烯和六方氮化硼。為什么這種獨(dú)特的結(jié)合行得通?因?yàn)榱降鹱尣牧细€(wěn)定、具備電子兼容性,C60可以將陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能。
報(bào)告主作者埃爾頓·桑托斯(Elton Santos)說(shuō):“我們的發(fā)現(xiàn)顯示,這種新材料與硅有著相似的物理特性,但是它的化學(xué)穩(wěn)定性、亮度和彈性更好,所以可以用在智能設(shè)備上,破碎的可能性更低。”
報(bào)告還說(shuō):“有了這種材料,設(shè)備架構(gòu)很特殊,所以設(shè)備的能耗更低,這樣就可以延長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間,也不容易觸電?!?/p>
桑托斯最開(kāi)始認(rèn)為,如果將六方氮化硼、石墨烯和C60放在一起應(yīng)該會(huì)形成一種具有獨(dú)特物理化學(xué)特性的材料。之后他與國(guó)際研究人員合作,試圖將想法變成現(xiàn)實(shí)。桑托斯認(rèn)為:“對(duì)于理論家來(lái)說(shuō),這個(gè)項(xiàng)目有點(diǎn)像‘夢(mèng)幻項(xiàng)目’,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)與我的預(yù)測(cè)高度一致,這種一致性不容易看到。模型告訴我們一些假設(shè)完全是正確的?!?/p>
雖然材料很有潛力,但是它還無(wú)法使用。例如,使用還有一個(gè)問(wèn)題,石墨烯和新材料架構(gòu)缺少帶隙,電子設(shè)備會(huì)有開(kāi)關(guān)切換操作,帶隙對(duì)這種操作而言相當(dāng)重要。不過(guò)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)為問(wèn)題找到一套解決方案,他們使用了一種名叫TMD(過(guò)渡性金屬雙硫?qū)倩衔铮┑奈镔|(zhì),這種物質(zhì)的化學(xué)性能很穩(wěn)定。
研究人員說(shuō):“這些材料是半導(dǎo)體,所以可以跳過(guò)帶隙問(wèn)題,我們即將開(kāi)發(fā)出真正的晶體管?!?/p>
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