【新 材 料】首个室温拓扑量子模拟器问世,有助研究物质和光的基本性质(2024-05-28)
【摘要】 5月28日,科技日报讯,美国伦斯勒理工学院研究人员制造出首个在室温下运行的强光物质相互作用拓扑量子模拟器,其宽度与人类发丝相当。这一装置将帮助物理学家研究物质和光的基本性质,支持从医学到制造业等诸多领域高效激光器的开发。相关论文发表在5月24日的《自然·纳米技术》杂志上。这种装置由一种称为光子拓扑绝缘体的特殊材料制成。光子拓扑绝缘体可引导光子到达材料内部专门设计的界面,同时还可以防止这些光子通过材料本身散射。由于这种特性,拓扑绝缘体可使许多光子像一个光子一样连贯行动。这些装置还可用作拓扑“量子模拟器”,让研究人员在这些微型实验室中研究量子现象。
【关键词】拓扑,量子,模拟器
【新 材 料】二维材料可在室温下保存量子信息(2024-05-24)
【摘要】 5月22日,科技日报讯,英国剑桥大学卡文迪许实验室科学家首次发现,层状二维材料六方氮化硼(hBN)中的“单原子缺陷”可以将量子信息在室温下保留几微秒。相关论文发表在《自然·材料》杂志上。这一发现意义重大,因为能够在环境条件(室温)下拥有量子性质的材料十分罕见,此次发现还凸显了二维材料在推进量子技术方面的潜力。在hBN中,单一的“原子缺陷”在环境条件下表现出自旋相干,并且这些自旋可以用光来控制。自旋相干性指的是一种电子自旋,能够随时间推移保留量子信息。此次研究结果显示,如果将特定的量子态信息传输到电子自旋上,这些信息就会被存储约百万分之一秒,这使该系统成为一个非常有前途的量子应用平台。虽然百万分之一秒很短,但难得的是这个系统不需要特殊条件,就可在室温下存储自旋量子态。这一发现为未来的技术应用铺平了道路,特别是在传感技术方面。
【关键词】二维材料,量子信息,保存
【新 材 料】掺杂空气可让有机半导体更导电(2024-05-22)
【摘要】 5月21日,科技日报讯,瑞典林雪平大学的研究人员开发了一种新方法,在空气作为掺杂剂的帮助下,可让有机半导体变得更具导电性。林雪平大学副教授西蒙娜·法比亚诺表示,这种方法可以显著影响有机半导体的掺杂方式。新方法中所有组件都是实惠的、容易获得的,而且对环境友好,这是未来可持续电子产品的先决条件。有机半导体可用于数字显示器、太阳能电池、LED、传感器、植入物和能量存储等领域。为了提高导电性和改善半导体性能,人们通常会引入掺杂剂。这些掺杂剂可促进半导体材料内电荷移动,并且可以定制以诱导正电荷(p掺杂)或负电荷(n掺杂)。目前使用的最常见的掺杂剂普遍存在反应性很强(不稳定)、造价昂贵、制造困难等缺点。现在,研究人员开发出这种可以在室温下进行掺杂的方法,其中低效掺杂剂(例如氧)是主要掺杂剂,光可以激活掺杂过程,然后促进电子从低效的掺杂剂向有机半导体材料的转移。研究人员表示,光催化剂起到了“电子穿梭机”的作用,可以在牺牲剂存在的情况下,获取电子或将电子提供给材料。这在化学中很常见,但此前从未在有机电子中使用过。
【关键词】空气,有机半导体,导电
【新 材 料】新型声学材料让无线设备更小更高效(2024-05-13)
【摘要】 5月13日,科技日报讯,据最新一期《自然·材料》杂志报道,美国亚利桑那大学怀恩特光学科学学院和桑迪亚国家实验室的科研人员,共同研发出一种能够操纵声子的新型合成材料。这种材料被认为是声学应用中的一次重大突破。研究人员将高精度半导体材料和压电材料相结合,成功地在声子之间产生了非线性相互作用。这一成果与之前的声子放大器技术相结合,为智能手机和其他无线数据发射器等设备实现更小、更高效、更强大的性能提供了可能。
【关键词】声学材料,无线设备,高效
【新 材 料】新方法制氢,铱使用量减少95%(2024-05-13)
【摘要】 5月13日,科技日报讯,5月10日,发表在《科学》杂志上的一项研究称,日本理化学研究所可持续资源科学中心的研究人员在不改变氢气产生速度的情况下,将反应所需的铱减少了95%。这一突破或有助提高生产“绿氢”的能力。该研究是通过将锰和铱相结合来实现的。研究人员将单个铱原子散布在氧化锰上,避免它们彼此接触。此时质子交换膜电解槽中的氢气生成速度与单独使用铱时相同,但铱的用量减少了95%。研究发现,使用新催化剂,可以82%的效率连续生产超过3000小时的氢气而不会出现性能下降。氧化锰和铱之间的相互作用是成功的关键,因为这种相互作用导致铱处于罕见的、高活性的+6氧化态。
【关键词】制氢,铱,用量减少
【新 材 料】可拉伸电子皮肤实现稳定压力传感(2024-05-07)
【摘要】 5月6日,科技日报讯,现有的电子皮肤会随材料拉伸而降低传感精度。美国得克萨斯大学奥斯汀分校研究人员开发出一种新型可拉伸电子皮肤,解决了这项新兴技术的一个主要难题。这种电子皮肤很有弹性,为机器人和其他设备提供类似人类皮肤的柔软度和触摸灵敏度,有助其执行需要极高精度和控制力的任务。研究人员表示,电子皮肤就像人类皮肤一样可以伸展和弯曲,以适应人们的运动。新开发的电子皮肤无论拉伸到何种程度,其压力反应都保持不变。这是该技术的一项重大成就。
【关键词】可拉伸,电子皮肤,压力传感
【新 材 料】量子模拟突破:原子间距缩小至50纳米(2024-05-07)
【摘要】 5月7日,科技日报讯,利用量子模拟器将原子尽可能紧密地排列在一起,有助科学家探索奇异物质状态,构建新型量子材料。传统上,这些模拟器捕获原子的间隔至少为500纳米。现在,美国麻省理工学院研究人员开发出一种新技术,突破了这一限制,将原子间距离缩小到原来的1/10,相距仅50纳米。相关研究发表在最新一期《科学》杂志上。
【关键词】量子模拟,原子间距,缩小
【新 材 料】科思创全生物基苯胺工厂投入运营(2024-05-06)
【摘要】 5月6日,天天化工网讯,根据科思创最新披露显示,科思创已成功开发出一种完全基于植物生物质生产苯胺的新工艺,这是全球首次不依赖石油作为原料生产这一化学品,科思创已经建成一座中试工厂,该工厂已于今年2月在德国投入运营。苯胺是广泛应用的基础化工原料,在聚氨酯、涂料、医药等领域扮演至关重要的作用,传统的生产方法是以石油中提取物——苯,作为原料经过硝化、加氢生产。科思创主要使用苯胺来生产MDI,全球每年苯胺消费量有约600万吨,每年需求增速在3%~5%,科思创是苯胺-MDI的主要生产商之一。
【关键词】科思创,生物基,苯胺
【新 材 料】美国研发新型量子光伏电池材料平均光伏吸收率达80%(2024-04-30)
【摘要】 4月16日,能源圈讯,据能源圈从外媒获悉,美国利哈伊大学(Lehigh University)的研究人员在日前发表的一份研究报告宣称,他们开发了一种新的薄膜光伏电池吸收材料,据称这种材料的平均光伏吸收率为80%,其外量子效率(EQE)为190%。外量子效率(EQE)是光伏电池收集的电子数量与入射的光子数量的比率。它定义了光伏电池将光子转化为电流的能力。研究报告的主要作者之一Chinedu Ekuma在一份声明中说:“在传统的光伏电池中,最高的外量子效率(EQE)为100%,这代表从阳光中吸收的每个光子产生和收集一个电子。”在发表在《科学进展》杂志上的主题为《用于光伏应用的原子级厚度CuxGeSe/SnS量子材料的化学调谐中间带态》论文中,研究人员解释说,这种新的量子材料可能是中间带光伏电池(IBSC)的理想匹配。研究人员在展望未来时表示,他们需要进行新的研究以确定一种实用的方法,将这种新材料嵌入到光伏电池中。用于制造这些材料的实验性技术已经非常先进。
【关键词】美国,电池材料,光伏吸收率
【新 材 料】光捕获材料生产工艺改进后性能大幅提高(2024-04-29)
【摘要】 4月26日,科技日报讯,据最新一期《自然》杂志报道,英国剑桥大学领导的研究团队找到一种方法,只需简单调整光捕获材料的生产工艺,就能使材料性能大幅提高。科学家一直在开发低成本的光捕获半导体,这种材料利用太阳能为设备提供动力,将水转化为清洁的氢燃料。目前有一种氧化铜半导体材料,价格便宜、储量丰富且无毒,但其性能远不及占据半导体市场主导地位的硅材料。为使氧化铜比现有光伏材料更具竞争力,研究人员需要对其进行优化,使其受到阳光照射后能更有效地产生移动电荷。研究人员利用薄膜沉积技术,在常压室温下生长出高质量氧化铜薄膜。通过精确控制腔内的生长和流速,可以将晶体“转移”到特定方向。这些晶体基本上是立方体。当电子以体对角线穿过立方体,而不是沿着立方体的面或边缘移动时,材料性能会大幅跃升。电子移动得越远,性能就越好。研究人员利用高时间分辨率光谱技术,观察了晶体方向如何影响电荷在材料中的移动效率。实验显示,基于这种技术制造的氧化铜光收集器或光电阴极,与现有最先进的氧化物光电阴极相比,性能提高了70%,同时稳定性也大大提高。
【关键词】光捕获材料,改进,性能提高
【新 材 料】消息称苹果Apple Watch未来用新材料让逻辑板更薄,腾出空间整合...(2024-04-25)
【摘要】 4月25日,新浪科技讯,DigiTimes近日发布报道,称苹果Apple Watch未来至少有1款机型会采用树脂涂布铜皮(RCC)。苹果未来的Apple Watch采用RCC材料之后,可以提高耐用性和防水性,但最关键的一个优势是可以实现更薄的逻辑板,腾出更多的空间留给其它组件,意味着Apple Watch可以整合更多的传感器或者更大的电池。
【关键词】Apple,Watch,新材料
【新 材 料】纳米缝合让复合材料更轻更坚韧(2024-04-22)
【摘要】 4月19日,科技日报讯,美国麻省理工学院工程师证明,他们使用新开发的纳米缝合方法可防止复合材料层之间的裂纹扩展。通过在复合材料层之间沉积化学生长的“碳纳米管森林”,微小而密集的纤维将各层紧紧地固定在一起,就像超强的尼龙搭扣一样,防止各层剥落或剪断。为了节省燃料并减少飞机排放,研究人员正在寻求用先进复合材料制造更轻、更强的飞机。这些复合材料由嵌入聚合物片材中的高性能纤维制成,片材可堆叠压制成一种多层材料,并制成极其轻质且耐用的结构。但复合材料有一个弱点:层与层之间的空间,通常需填充聚合物“胶水”,以将各层黏合在一起。如果发生撞击,裂纹很容易在各层之间扩散并削弱材料强度。随着时间推移,复合材料可能会在没有任何警告的情况下突然崩溃。此次团队在对薄层碳纤维层压板进行的实验证明,与传统聚合物的复合材料相比,通过纳米缝合黏合的各层可将材料的抗裂性提高60%。
【关键词】纳米缝合,复合材料,坚韧
【新 材 料】巴斯夫涂料业务部面向亚太修补漆市场推出新一代清漆和底漆(2024-04-16)
【摘要】 4月16日,新材料网讯,巴斯夫涂料业务部现推出全新生态高效型清漆和底漆产品系列,不仅品质更佳、效率更高,亦有助于大幅减少二氧化碳排放。巴斯夫希望借助这一全面的产品组合,帮助汽车维修站提高盈利能力和可持续性。这些新产品已获得全球领先的汽车主机厂认证,彰显绝佳的可持续性和技术质量。巴斯夫生物质平衡法采用可再生原料替代化石原料,有效减少了生产过程中的二氧化碳排放。公司通过全程封闭式监管和独立认证,确保所有生物质平衡产品的完整性,这些产品已通过REDcert2 标准认证。巴斯夫副总裁、亚太区涂料解决方案汽车修补漆业务管理负责人顾舒善(Susann Kluge)表示:“我们新推出的领先涂料系列旨在帮助汽车维修站大幅缩短工艺时间,减少材料与能耗。现在,我们可以为汽车维修站提供全套解决方案,兑现了我们致力于成为可持续领域行业领导者的承诺。”
【关键词】巴斯夫,涂料业务,修补漆
【新 材 料】“元流体”能通过编程改变性质,弹性、黏度均可调节(2024-04-15)
【摘要】 4月15日,科技日报讯,美国哈佛大学工程与应用科学学院研究人员开发出一种可编程的“元流体”,其弹性、黏度、光学特性等性质均可调节,甚至能在牛顿流体和非牛顿流体之间转换。该研究发表在最新一期《自然》杂志上。这种创新超流体被称为“元流体”,使用了微型弹性球体(50~500微米之间)的悬浮液,球体在压力下会弯曲,从根本上改变流体的性质。元流体可用于液压执行器、程序机器人、根据冲击强度消散能量的智能减震器,以及从透明过渡到不透明的光学设备等各种方面。
【关键词】元流体,改变性质,可调节
【新 材 料】新材料大幅提升太阳能电池量子效率(2024-04-11)
【摘要】 4月11日,科技日报讯,据最新一期《科学进展》杂志报道,美国理海大学研究人员开发出一种新材料,可大幅提高太阳能电池板效率。使用该材料作为太阳能电池活性层的原型表现出80%的平均光伏吸收率、高光生载流子生成率以及高达190%的外量子效率(EQE)。这一指标远远超过了突破硅基材料的肖克利-奎瑟理论效率极限,并将光伏量子材料领域推向新高度。研究人员表示,这项工作代表着在理解和开发可持续能源解决方案的一次重大飞跃。未来,这种创新方法将重新定义太阳能的效率和可及性。
【关键词】新材料,太阳能电池,效率
【新 材 料】阿克苏诺贝尔在巴基斯坦投建的聚氨酯涂料工厂开业(2024-04-09)
【摘要】 4月7日,新材料网讯,近期,涂料巨头阿克苏诺贝尔在巴基斯坦的费萨巴拉德的新工厂开业,截至2月底,阿克苏诺贝尔在该厂的耗资已达到2600万欧元(约合人民币2.02亿元),是截至目前阿克苏诺贝尔在巴基斯坦的最大的一笔投资。该工厂占地25英亩,拥有生产装饰涂料、木器饰面、汽车和特种涂料、卷材涂料和保护涂料的设施,旨在满足客户在装饰涂料和B2B领域日益增长的需求,包括建筑、汽车修补漆、电子元件、家具、家用电器、体育器材、建筑、电力、基础设施和钢卷涂料。鉴于巴基斯坦对油漆和涂料的需求预计将会增长,而且考虑到拉合尔工厂未来不可能扩大产能,阿克苏诺贝尔将生产转移到费萨拉巴德,从而适应未来产量的扩大。
【关键词】阿克苏,巴基斯坦,涂料
【新 材 料】日本企业中止中国PVDF扩产计划(2024-04-02)
【摘要】 4月2日,化工新材料讯,3月27日,吴羽宣布,将中止中国EV电池材料(PVDF树脂)的增产计划,主要是因为美国IRA法实施后很难从中国出口电池材料至美国,加上该公司正扩增日本PVDF产能,根据其预估,日本工厂的增产计划已足以满足当前的需求。吴羽在中国江苏省常熟市的现有工厂主要生产供应中国及欧洲市场所需的PVDF。吴羽曾在2021年7月宣布,将投资180亿~200亿日元(约10亿人民币)在常熟市兴建新工厂、增产PVDF,新厂预计2024年度启用生产。
【关键词】日本,PVDF,扩产
【新 材 料】玻色子基塔耶夫链的首个例子:新型拓扑超材料以指数级放大声波(2024-04-02)
【摘要】 4月2日,科技日报讯,荷兰原子分子国立研究所科学家与来自德国、瑞士和奥地利的伙伴合作,创造了一种新型超材料,声波能以前所未有的方式在其中流动。它提供了一种新的机械振动放大形式,具有改进传感器技术和信息处理设备的潜力。这种超材料是“玻色子基塔耶夫链”(Bosonic Kitaev chain)的首个例子,其特殊性质源自其拓扑材料性质。
【关键词】基塔耶夫链,拓扑超材料,声波
【新 材 料】石英玻璃激光冷却幅度创纪录(2024-03-27)
【摘要】 3月27日,科技日报讯,人们通常将激光与材料加热联系在一起,如切割、钻孔、焊接,在金属或石制物体上进行精确加工。但在特定情况下,也可以通过激光辐射来冷却材料,如气体的多普勒冷却。然而,激光辐射也能使固体冷却。多年来,激光冷却石英玻璃被认为是不可能的。但在2019年,来自德国弗劳恩霍夫应用光学与精密工程研究所和美国新墨西哥大学的一个研究团队首次证明了掺镱(Yb)石英玻璃可以通过激光冷却。当时,只能从室温冷却0.7开尔文。为了超越先前的冷却限值,他们优化了掺杂材料的制备工艺。近日,该团队首次通过激光制冷方式,通过功率为97瓦、波长为1032纳米的激光辐射掺镱石英棒,成功地将石英玻璃从室温冷却了67开尔文。
【关键词】石英玻璃,激光冷却,创纪录
【新 材 料】研究人员开发出可生物降解微塑料,7个月内消失(2024-03-27)
【摘要】 3月27日,新材料网讯,来自美国加州大学圣地亚哥分校科研团队的新研究表明,他们开发的植物基聚合物即使被研磨成微塑料后,也能在7个月内完成生物降解。为了测试其生物降解性,该团队将他们的产品研磨成微粒,并使用三种不同的测量工具来确认。测量结果表明,当放入堆肥中时,该材料正在被微生物消化。论文合著者、加州藻类生物技术中心主任Stephen Mayfield说:“这种材料是第一种被证明在使用时不会产生微塑料的塑料,也是不会对身体造成危害的塑料。”
【关键词】生物降解,微塑料,植物基