红外nanoantenna;看树突;分解多氯联苯。
红外nanoantenna
Würzburg大学的研究人员建立了一个nanoantenna能产生定向红外光的。Yagi-Uda天线是迄今为止最小的天线。
“基本上，它的工作方式与无线电波的老大哥一样，”René库洛克说，他是Würzburg的纳米光学团队的成员。施加一个交流电压，使金属中的电子振动，结果天线辐射电磁波。Kullock说:“然而，在Yagi-Uda天线的情况下，这并不是在所有方向上均匀发生的，而是通过使用所谓的反射器和定向器的特殊元件对辐射波进行选择性叠加。”“这导致了一个方向上的建设性干扰和所有其他方向上的破坏性干扰。”因此，这样的天线只能接收来自同一方向的光，当作为接收器操作时。
该团队此前已经证明了电力驱动光天线的原理是可行的。然而，生产一种更困难。“我们用镓离子轰击黄金，这使我们能够非常精确地用高纯度的金晶体切割出所有反射器和导光板的天线形状，以及必要的连接线，”伯特·赫克特(Bert Hecht)解释说，他是Würzburg的实验物理5教授和主席。
要有光——而且是定向的:世界上第一个电动Yagi-Uda天线是在Würzburg大学物理系建造的。(图片:物理系)(图片:Physikalisches Institut)
下一步，物理学家将金纳米粒子放置在有源元件中，使其接触有源元件的一根导线，同时与另一根导线保持仅一纳米的距离。Kullock解释说:“这个间隙非常窄，当使用量子隧道的过程施加电压时，电子可以穿过它。”这种电荷运动在天线中产生具有光学频率的振动，由于反射器和导向器的特殊布置，这些振动被发射到特定的方向。
虽然纳米天线很小，但它能向特定的方向辐射光。与无线电波天线一样，新型光学天线的光发射方向精度由天线单元的数量决定。赫克特说:“这使我们能够建造迄今为止世界上最小的电力光源，它能够向特定的方向发光。”
该团队在接收光信号的对应物以及提高天线的效率和稳定性方面仍有工作要做。
看树突
燕山大学、宾夕法尼亚州立大学和佐治亚理工学院的研究人员提出了一种方法观察树突这是锂离子电池失效的主要原因。
树突，类似于薄金属须或针，可以在重复充放电循环中生长在电池电极上。如果它们长得足够大，就会穿透易挥发的电解质，到达另一个电极，可能会导致电池寿命缩短、短路或电池起火。了解它们是如何形成的有助于设计更安全的电池。
宾夕法尼亚州立大学机械工程教授张苏林(Sulin Zhang)说:“很难检测到这种晶须的成核和观察它的生长，因为它很小。”“锂的超高反应性也使得实验很难检测它的存在和测量它的性质。”
该团队利用二氧化碳大气在环境透射电子显微镜(ETEM)中成功地生长出锂须。二氧化碳与锂的反应形成氧化物层，有助于稳定胡须。
他们使用原子力显微镜(AFM)尖端作为对电极，集成的ETEM-AFM技术可以同时成像晶须生长和测量生长应力。如果生长应力过高，它会穿透并破坏固体电解质，使晶须继续生长，最终使电池短路。
“现在我们知道了生长应力的极限，我们可以相应地设计固体电解质来防止它，”张说。锂金属基全固态电池因安全性更高、能量密度更高而备受青睐。
接下来，该团队计划使用他们的技术来观察树突在TEM下与更真实的固态电解质形成时的情况，看看到底发生了什么。
分解pcb
中山大学的研究人员提出了一种方法分解印刷电路板的潜在有害组件，使其更安全的处理。使用球磨法，该团队专注于溴化阻燃剂，添加到多氯联苯中以防止它们着火，但在垃圾填埋场处理时，会渗漏并污染土壤和地下水。
金属元件约占PCB的30%，可以通过磁性和高压静电分离从破碎的电路板中回收，留下非金属颗粒，包括树脂、增强材料、溴化阻燃剂和其他添加剂。科学家已经将溴化阻燃剂中的化合物与内分泌疾病和胎儿组织损伤联系起来。
研究人员粉碎多氯联苯，并通过磁性和高压静电分离去除金属成分，就像通常做的那样。然后，他们将非金属颗粒放入球磨机中，这是一种使用小玛瑙球来研磨材料的旋转机器。他们还添加了铁粉，先前的研究表明，铁粉有助于从有机化合物中去除卤素，如溴。球磨后，颗粒表面的溴含量降低了50%，酚类树脂化合物发生了分解。研究人员确定，在球磨过程中，铁将电子转移到阻燃化合物中，导致碳溴键拉伸和断裂。
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