如果一不小心手机掉了,捡起才发现屏幕碎了,真是闹心啊。很快,你就不用再担心了,因为研究人员开发出一种“神奇材料”。科学家发现了这种新屏幕材料,手机可能再也不怕摔了。
这种材料与硅有点相似,不过稳定性和弹性更好,特别适合用来制造不会碎的智能设备。
石墨烯(Graphene)自十几年前诞生以来就一直让科学家们着迷。这种仅仅一个原子厚度的碳元素材料拥有出色的电子特性、强度、超轻重量,用途也不断拓宽,但是如何为其植入能隙(band gap/半导体或是绝缘体的价带顶端至传导带底端的能量差距),从而制造晶体管和其它电子设备,却始终让科研人员束手无策。
现在出现了一种新合成材料与硅有着相似的物理特性,但是它的化学稳定性、亮度和弹性更好,所以可以用在智能设备上,破碎的可能性更低。
团队由一些国际研究人员组成,由贝尔法斯特女王大学主导。他们开发出一种新材料,能够导电,能发光,很耐用,容易大规模制造。
材料由一种名叫C60的微粒制成,C60是半导体,上面涂有其它材料,比如石墨烯和六方氮化硼。为什么这种独特的结合行得通?因为六方氮化硼让材料更稳定、具备电子兼容性,C60可以将阳光转化为电能。
报告主作者埃尔顿·桑托斯(Elton Santos)说:“我们的发现显示,这种新材料与硅有着相似的物理特性,但是它的化学稳定性、亮度和弹性更好,所以可以用在智能设备上,破碎的可能性更低。”
报告还说:“有了这种材料,设备架构很特殊,所以设备的能耗更低,这样就可以延长续航时间,也不容易触电。”
桑托斯最开始认为,如果将六方氮化硼、石墨烯和C60放在一起应该会形成一种具有独特物理化学特性的材料。之后他与国际研究人员合作,试图将想法变成现实。桑托斯认为:“对于理论家来说,这个项目有点像‘梦幻项目’,因为实验与我的预测高度一致,这种一致性不容易看到。模型告诉我们一些假设完全是正确的。”
虽然材料很有潜力,但是它还无法使用。例如,使用还有一个问题,石墨烯和新材料架构缺少带隙,电子设备会有开关切换操作,带隙对这种操作而言相当重要。不过团队已经为问题找到一套解决方案,他们使用了一种名叫TMD(过渡性金属双硫属化合物)的物质,这种物质的化学性能很稳定。
研究人员说:“这些材料是半导体,所以可以跳过带隙问题,我们即将开发出真正的晶体管。”
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