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研究人員開發(fā)出了第一個納米帶,這是一種磷烯,相當于石墨烯的磷,為快速充電電池和電子產(chǎn)品的改進打開了大門。石墨烯被廣泛稱為奇跡納米材料,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數(shù)的科學(xué)用途。現(xiàn)在,一個研究小組已經(jīng)開發(fā)出第一個磷化物納米帶- 石墨烯的磷當量 - 報告了新的材料特性,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值的用途鋪平了道路。
人工智能長期以來一直是開發(fā)人員從事高性能計算和基于云的系統(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,甚至是我們與手機和設(shè)備交互的方式。雖然AI和機器學(xué)習(xí)總是感覺像是一個生活在實時嵌入式系統(tǒng)之外的遙遠工具,但機器學(xué)習(xí)正在基于微控制器的系統(tǒng)中實現(xiàn),事實上,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,寬度,高度,長度和縱橫比。
該團隊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部門的Chris Howard教授說。物理學(xué)和天文學(xué)。
“我們正在報告生產(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)百萬原子長的單原子層,由純結(jié)晶磷制成。”
像跨越金門的電纜
研究小組報告說,這些色帶形成的典型高度為一個原子層,寬度為4-50納米,長度可達75微米。這種縱橫比可以與跨越舊金山金門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,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,在幾個不同的應(yīng)用領(lǐng)域具有變革潛力,以及異國情調(diào)的物理效應(yīng), “霍華德告訴設(shè)計新聞。然而,直到現(xiàn)在,還沒有人設(shè)法用磷烯制造納米帶。
他說,最近的這項工作現(xiàn)在可以將磷烯及其無數(shù)用途與石墨烯在材料科學(xué)領(lǐng)域相提并論。
霍華德說:“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領(lǐng)域,類似于石墨烯納米帶,這是世界上數(shù)百個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,霍華德的團隊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)在可以測量這些性能,并在各種應(yīng)用中測試色帶,”霍華德補充說。
如上所述,這項工作的應(yīng)用很多,包括電池,太陽能電池,將廢熱轉(zhuǎn)化為電能的熱電裝置,光催化,納米電子和量子計算,他說。
例如,納米帶具有創(chuàng)造更快充電電池的巨大潛力,因為它們可以容納比目前存儲在電池材料中更多的離子,霍華德解釋說。
他說,該團隊計劃通過測量色帶的屬性繼續(xù)其工作,并試圖了解如何針對特定應(yīng)用進行調(diào)整。
“例如,我們正在努力通過各種光散射實驗來理解光學(xué)特性和電子特性,并將色帶變成微小的器件,”霍華德說。
他補充說,研究人員還希望探索納米帶在電池和太陽能電池中的初步應(yīng)用,并邀請其他專家在他們的工作中進行合作以加快研究進程。
Elizabeth Montalbano是一位自由撰稿人,撰寫了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業(yè)記者生活和工作。在空閑時間,她喜歡沖浪,旅游,音樂,瑜伽和烹飪。她目前居住在葡萄牙西南海岸的一個村莊。
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