钻石冲击波;x射线记录;回收稀土。
钻石冲击波
多年来,该行业一直在研究使用钻石对于电子应用程序。钻石可以用来减少电子系统的热量。此外,钻石场效应晶体管也耐人寻味。钻石具有宽禁带(5.45 eV),高击穿字段(10 mv /厘米),和高导热系数(22 w / cmK)。
但钻石场效应晶体管可能需要数年的时间才能达到主流。不过,研究人员正在了解钻石的特性。
例如,使用x射线成像德意志Elektronen-Synchrotron(谜底)组织拍摄了激波在钻石。使用x射线研究自由电子激光的SLAC国家加速器实验室。激光被称为的(拼箱)。
在实验中,研究人员设计了一个钻石地带。加沙地带是3厘米长,0.3毫米厚。标本夹,激光冲击钻石的边缘。脉冲持续了150秒,达到功率高达12兆瓦每平方厘米。由此产生的冲击波测量约为每小时72000公里。总之,冲击波压缩钻石了近10%。
快照的冲击波通过钻石赛车。(来源:谜底)
人员能够按照高时空分辨率的变化。拼箱的x射线脉冲持续了50飞秒,但人员能够捕获的图像。
但钻石样品每发子弹都被摧毁。所以实验重复了好几次。研究人员组装的图片创建一个电影。“非凡的物理性质的钻石仍然是很重要的科学和技术,”杰罗姆·黑斯廷斯说,教授从线性,谜底的网站。“我们第一次直接使用x射线成像冲击波在钻石,这开辟了新的视角动态行为的钻石在高压力。”
x射线记录
在一个单独的事件,线性的拼箱达到了一个新的世界纪录x射线能量。拼箱达到12.8 kiloelectronvolts(凯文)x射线能量。这是54%高于最初的设计限制拼箱和纪录几乎高出8%。
拼箱是世界上第一个硬x射线自由电子激光器(来源:线性)
反过来,这使得激光拼箱到一个新的高能x射线的阈值。阈值,称为K-edge硒,可以用来研究生物结构和其他技术。“另一个优势是,这些高能x射线将提供更高的分辨率对于许多类型的样本,”塞巴斯蒂安Boutet说,负责的x射线成像端站在拼箱,在线性的网站。
然而,这种类型的能级并不准备就绪。研究人员还必须测试极超短波,放大和优化微波能量驱动电子束。
回收稀土
稀土是地壳中发现的化学元素。它们用于汽车、消费电子、计算机、通信、清洁能源和防御系统。大市场对稀土磁铁。
中国有垄断在稀土占世界总产量的85%的这些元素。欧洲、日本和美国一直在寻找方法来开发更多的稀土。
的宾夕法尼亚大学已经找到了一种方法稀土回收两钕和镝。这些元素是用来制造世界上最强大的磁铁。
强大的磁铁是由结合钕、镝和其他元素。之前他们可以回收,这些稀土必须分离和混音,据研究人员。
一种方法是一种液-液萃取技术,但这种方法必须重复成千上万次,是昂贵的。
来自宾夕法尼亚大学的研究人员发明了一种不同的方法。首先,钕和镝元素组合成一个混合粉。然后,应用分子称为配体。金属原子的分子是收敛的。反过来,这拥有孔径的金属原子之间的技巧。
因此,复杂的封装了钕离子。反过来,这使得它能够溶解。镝复杂不溶解,使两种金属的分离。一旦分开,一种酸浴可以带配体。
这项技术仍在研发中。研究人员必须提高配体的稳定性。“原则上,容易得到钕和镝的技术比我回去更多的矿物质最初发现的,”Eric Schelter说在宾夕法尼亚大学化学系助理教授,在大学的网站上。“这些矿物有五个元素分离,而风力涡轮发电机的钕磁铁只有两个。
“如果你有正确的配体,你可以在五分钟内分离,而液液萃取方法以周,“Schelter说。“潜在的磁铁回收商可能没有资金投资于一个完整的液-液分离工厂,因此化学技术,它可以瞬间分离这些元素使规模较小回收价值的材料。”
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