二极管DNA;paperlike电极。
DNA二极管
大学的研究人员格鲁吉亚和以色列本古里安大学的创建纳米电子元件单个DNA分子。
“50年来,我们已经能够把越来越多的计算能力越来越小的芯片,但我们现在推动硅的物理限制,”徐Bingqian说,在佐治亚大学工程学院副教授。“如果硅基芯片变得更小,他们的表现将变得不稳定和不可预测的。”
团队孤立而专门设计的单11双螺旋DNA碱基对并连接到电子电路只有几个纳米大小。测量电流显示没有特殊行为,团队网站设置一个名为coralyne的小分子DNA。他们发现电流通过DNA 15倍负电压比正电压。
插图的coralyne-intercalated DNA连接用于创建一个单分子二极管,它可以作为一个活跃的元素在未来纳米电路。(来源:佐治亚大学和本-古里安大学)
“这个发现非常违反直觉,因为分子结构仍然看似对称coralyne夹层后,”徐说。“我们的发现可能导致纳米电子元件的设计和施工进展至少1000倍小于当前组件。”
研究小组计划继续工作,构建额外的目标分子设备和提高分子二极管的性能。
Paperlike电极
堪萨斯州立大学的研究团队开发了一个新的电池电极使用硅oxycarbide-glass和石墨烯。制成的低成本的材料,是有机硅工业的副产品,电池能够运行在气温低至零下15摄氏度,这使它大量的空中和空间应用程序。
已经很难将石墨烯和硅并入实际电池因为挑战出现在高质量载荷,如低容量/体积,可怜的循环效率和化学-机械不稳定。
解决这些挑战的团队制造一个自营和准备好电极,由一个叫做硅碳氧化物玻璃陶瓷夹在大血小板的化学改性石墨烯,或者没有发生。电极的高容量约600 miliampere-hours每克- 400 miliampere-hours每立方厘米——这是来自硅碳氧化物。paperlike设计是由20%的化学改性石墨烯血小板。
(来源:Gurpreet辛格/堪萨斯州立大学)
“paperlike设计是明显不同于现在使用的电极电池,因为它消除了金属箔支持和高分子胶——这两个不贡献对电池的容量、“Gurpreet辛格说,机械和核能工程副教授,救了大约10%的细胞的总重量。结果是一个轻量级的电极能够储存锂离子和电子循环效率接近100%超过1000充电放电周期。
前进,辛格的目标是生产这种电极材料更大的尺寸。例如,现在的pencil-cell电池使用graphite-coated铜箔电极超过一只脚的长度。该小组还想执行机械弯曲测试看看他们如何影响性能参数。
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