小钻石收音机;固态电池。
微型钻石收音机
哈佛大学的研究人员建立了世界上最小的无线电接收器它是由粉红色钻石中的原子级缺陷组装而成的。
这种无线电利用钻石中的微小缺陷，即氮空位(NV)中心。为了制造NV中心，研究人员用一个氮原子取代钻石晶体中的一个碳原子，并移除一个相邻的原子，从而创建了一个本质上是氮原子旁边有一个空穴的系统。NV中心可用于发射单光子或探测非常弱的磁场。它们具有光致发光的特性，使它们成为量子计算、声子学和传感的有前途的系统。
在这个无线电中，钻石NV中心的电子由激光发出的绿光供电或泵浦。这些电子对电磁场很敏感。当NV中心接收到无线电波时，它将无线电波转换成红色，发出音频信号。一个普通的光电二极管将光转换成电流，然后通过一个简单的扬声器或耳机转换成声音。
电磁铁在钻石周围产生强大的磁场，可以用来改变无线电台，调整NV中心的接收频率。
这种微型收音机的组成部分只有两个原子大小，可以承受极其恶劣的环境，并且具有生物相容性，这意味着它可以在任何地方工作，从金星上的探测器到人类心脏的起搏器。(资料来源:Eliza Grinnell/Harvard SEAS)
该团队使用了数十亿个NV中心来增强信号，但无线电只使用一个NV中心，每次发射一个光子，而不是一束光。
由于钻石的固有强度，收音机非常有弹性。该团队成功地在350摄氏度(约660华氏度)下播放音乐。“钻石具有这些独特的特性，”哈佛大学电气工程教授马尔科·朗卡尔(Marko Loncar)说。“这种收音机可以在太空、恶劣环境中工作，甚至可以在人体中工作，因为钻石具有生物相容性。”
固态电池
马里兰大学的研究人员在这方面取得了重大进展固态电池技术，在锂电极和固体不易燃的陶瓷电解质石榴石之间插入一层超薄氧化铝。石榴石固态电池的一大障碍是高阻抗，这限制了能量的流动，降低了电池的充放电能力。
研究小组重点解决了电解液与电极材料之间的高阻抗问题，利用超薄氧化铝层将阻抗降低了300倍。这实际上消除了电池内电流流动的障碍，允许有效地充电和放电储存的能量。
UMD材料科学与工程副教授胡良兵表示:“我们的石榴石固态电池具有三重威胁，解决了困扰现有锂离子电池的典型问题:安全性、性能和成本。”
石榴石基固态电解质不易燃，消除了火灾风险，并允许使用金属锂阳极，其中包含最大的理论能量密度。与高容量硫阴极相结合，该团队希望它能提供潜在的无与伦比的能量密度，并超越目前市场上的任何锂离子电池。
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