Phosphorene的第一個(gè)納米帶是主要的材料突破

研究人員開(kāi)發(fā)出了第一個(gè)納米帶，這是一種磷烯，相當(dāng)于石墨烯的磷，為快速充電電池和電子產(chǎn)品的改進(jìn)打開(kāi)了大門(mén)。石墨烯被廣泛稱(chēng)為奇跡納米材料，由于其重量輕和高導(dǎo)電性以及其他有用的特性而具有無(wú)數(shù)的科學(xué)用途。現(xiàn)在，一個(gè)研究小組已經(jīng)開(kāi)發(fā)出第一個(gè)磷化物納米帶- 石墨烯的磷當(dāng)量 - 報(bào)告了新的材料特性，為石墨烯用于快速充電電池，電子和其他用途的潛在甚至更有價(jià)值的用途鋪平了道路。

人工智能長(zhǎng)期以來(lái)一直是開(kāi)發(fā)人員從事高性能計(jì)算和基于云的系統(tǒng)的工具。人工智能改變了網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方式，電子郵件掃描方式，甚至是我們與手機(jī)和設(shè)備交互的方式。雖然AI和機(jī)器學(xué)習(xí)總是感覺(jué)像是一個(gè)生活在實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)之外的遙遠(yuǎn)工具，但機(jī)器學(xué)習(xí)正在基于微控制器的系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，事實(shí)上，它已經(jīng)存在!

雖然納米帶是由石墨烯以及其他材料制成的，但倫敦大學(xué)學(xué)院(UCL)的研究人員 - 布里斯托爾大學(xué)，弗吉尼亞聯(lián)邦大學(xué)和洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的合作者 - 生產(chǎn)的磷芴納米帶具有更大的范圍。研究人員說(shuō)，寬度，高度，長(zhǎng)度和縱橫比。

該團(tuán)隊(duì)使用黑磷和鋰離子晶體形成了大量高質(zhì)量的磷光子納米粒子，這些晶體可以在液體中大規(guī)模生產(chǎn)，然后可以以低成本批量使用應(yīng)用，UCL部門(mén)的Chris Howard教授說(shuō)。物理學(xué)和天文學(xué)。

“我們正在報(bào)告生產(chǎn)新納米材料的第一種方法：磷芴納米帶，”他向“設(shè)計(jì)新聞”解釋道。“這些材料是微小的帶狀物，可以是100原子寬，但數(shù)百萬(wàn)原子長(zhǎng)的單原子層，由純結(jié)晶磷制成。”

像跨越金門(mén)的電纜

研究小組報(bào)告說(shuō)，這些色帶形成的典型高度為一個(gè)原子層，寬度為4-50納米，長(zhǎng)度可達(dá)75微米。這種縱橫比可以與跨越舊金山金門(mén)大橋兩座塔樓的電纜相媲美。

本發(fā)明的重要意義在于，由于二維磷烯首次在五年前被分離出來(lái)，研究人員已經(jīng)預(yù)料到該材料的納米帶具有“非常廣泛的有趣特性，在幾個(gè)不同的應(yīng)用領(lǐng)域具有變革潛力，以及異國(guó)情調(diào)的物理效應(yīng)， “霍華德告訴設(shè)計(jì)新聞。然而，直到現(xiàn)在，還沒(méi)有人設(shè)法用磷烯制造納米帶。

他說(shuō)，最近的這項(xiàng)工作現(xiàn)在可以將磷烯及其無(wú)數(shù)用途與石墨烯在材料科學(xué)領(lǐng)域相提并論。

霍華德說(shuō)：“我們希望，隨著我們的發(fā)現(xiàn)，磷芴納米帶本身就成了一個(gè)領(lǐng)域，類(lèi)似于石墨烯納米帶，這是世界上數(shù)百個(gè)研究小組研究的石墨烯納米帶。”研究人員在Nature雜志上發(fā)表了一篇關(guān)于他們工作的論文。

其他人失敗的成功

他說(shuō)，霍華德的團(tuán)隊(duì)在其他人失敗的情況下取得了成功，他們使用鋰離子，“這似乎將磷片剪成絲帶”。“此外，我們的工藝生產(chǎn)出高質(zhì)量的色帶，現(xiàn)在可以測(cè)量這些性能，并在各種應(yīng)用中測(cè)試色帶，”霍華德補(bǔ)充說(shuō)。

如上所述，這項(xiàng)工作的應(yīng)用很多，包括電池，太陽(yáng)能電池，將廢熱轉(zhuǎn)化為電能的熱電裝置，光催化，納米電子和量子計(jì)算，他說(shuō)。

例如，納米帶具有創(chuàng)造更快充電電池的巨大潛力，因?yàn)樗鼈兛梢匀菁{比目前存儲(chǔ)在電池材料中更多的離子，霍華德解釋說(shuō)。

他說(shuō)，該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃通過(guò)測(cè)量色帶的屬性繼續(xù)其工作，并試圖了解如何針對(duì)特定應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整。

“例如，我們正在努力通過(guò)各種光散射實(shí)驗(yàn)來(lái)理解光學(xué)特性和電子特性，并將色帶變成微小的器件，”霍華德說(shuō)。

他補(bǔ)充說(shuō)，研究人員還希望探索納米帶在電池和太陽(yáng)能電池中的初步應(yīng)用，并邀請(qǐng)其他專(zhuān)家在他們的工作中進(jìn)行合作以加快研究進(jìn)程。

Elizabeth Montalbano是一位自由撰稿人，撰寫(xiě)了20多年的技術(shù)和文化。她曾在鳳凰城，舊金山和紐約市作為專(zhuān)業(yè)記者生活和工作。在空閑時(shí)間，她喜歡沖浪，旅游，音樂(lè)，瑜伽和烹飪。她目前居住在葡萄牙西南海岸的一個(gè)村莊。