照亮了石墨烯;折纸电池;灵活的婴儿车。
照亮了石墨烯
从哥伦比亚大学的一组科学家,首尔国立大学、韩国研究所的标准和科学证明使用石墨烯片上可见光源作为灯丝。他们高度小的石墨烯金属电极,暂停了条在衬底之上,并通过电流通过灯丝加热。
“我们创造了什么本质上是世界上最薄的灯泡,”詹姆斯说磨练,哥伦比亚大学机械工程教授工程。“这种新型的宽带光发射器可以集成到芯片,将对实现自动薄铺平了道路,灵活,和透明显示器,和石墨烯芯片上光学通信。”
通过测量光的光谱发射从石墨烯,团队能够表明,石墨烯是达到2500摄氏度以上的高温,热得足以明亮地发光。“自动薄的石墨烯的可见光是如此强烈,即使肉眼可见,不需要任何额外的放大,“小鸭子金解释说,哥伦比亚工程博士后研究员。
这个影片剪辑示意图显示了石墨烯的光发射和辐射频谱工程由强烈的光干涉效应。石墨烯在发光的振动是由于石墨烯在高温下的弯曲模式。(来源:Myung-Ho Bae /波形刀)
有趣的是,发射光的光谱显示不同波长的山峰,该团队发现是由于干扰之间的直接从石墨烯光发射和光反射硅衬底,通过石墨烯。金指出,“这仅仅是有可能的,因为石墨烯是透明的,不同于任何传统的灯丝,并允许我们调整发射光谱通过改变底物之间的距离。”
该集团目前正在进一步描述这些设备的性能,看它们多快可以开启和关闭创建“比特”光通信和开发技术将它们集成到灵活的基质。
折纸电池
折纸,日本折纸艺术,可以用来创建美丽的鸟类、青蛙和其他小型雕塑——也许,电池。宾厄姆顿大学工程师Seokheun“肖恩”崔用技术来开发一个便宜,bacteria-powered电池制成纸。
从微生物呼吸电池发电,提供足够的能量来运行一个基于纸张的生物传感器与只不过一滴bacteria-containing液体。“肮脏的水有很多有机物,”崔说。“任何类型的有机材料可以为细菌代谢细菌的来源。”
任何人都应该特别有用的方法与有限的资源在偏远地区工作。实际上,因为纸是便宜和容易获得,许多专家在疾病控制和预防中心已经抓住了它作为一个关键材料为发展中国家创造的诊断工具。
折纸这样的电池,宾厄姆顿大学的研究人员开发的Seokheun崔总有一天生物传感器用于偏远地区。(来源:乔纳森·科恩/宾厄姆顿大学)
“纸很便宜,可生物降解,”崔说。“我们不需要外部泵或注射器,因为纸可以使用毛细力吸收一个解决方案。”
虽然纸质传感器显示承诺在这个领域,现有技术必须与手持设备进行分析。崔说他设想自供电的系统中基于纸张的电池将创建所需的微小生物传感器。
崔的电池,折叠成一个正方形纸板火柴的大小,使用廉价的吸气式的一边喷与镍阴极创建普通的办公室用纸。阳极是丝网印刷碳颜料,创造亲水区域用蜡的界限。总成本?五美分。
灵活的婴儿车
相变随机存取存储器(婴儿车)是下一代非易失存储器的最强的候选人之一,灵活和可穿戴电子产品。为了作为核心内存用于灵活的设备,最重要的问题是减少高操作电流。有效的解决办法是减少细胞尺寸在亚微米地区商业化传统婴儿车。然而,扩展到对柔性基板是极其困难的线形软塑料性质和光刻法的限制。
最近,一组韩国先进科学技术研究所(韩科院)开发的第一个灵活的婴儿车通过自组装嵌段共聚物(BCP)硅纳米结构的超低当前操作(低于四分之一的传统婴儿车没有BCP)在塑料基板。BCP的混合物是两个不同的高分子材料,它可以轻松地创建self-ordered数组sub-20纳米功能通过简单的旋转涂布和等离子治疗。BCP硅纳米结构成功地降低了接触面积,本地化相变材料的体积变化,从而导致重大的功率降低。超薄硅二极管是结合相变存储(PCM)抑制inter-cell干扰,这证明了随机存取功能灵活和可穿戴电子产品。
低功耗的非易失性婴儿车灵活和可穿戴的记忆通过(a)自组装BCP硅纳米结构和导电长丝nanoheater (b)自我组织。(来源:韩科院)
实现ultralow-powered婴儿车的另一种方法是利用自我组织导电纤维(CF)而不是传统的电阻式加热器。自我组织CF nanoheater起源于单极忆阻器可以产生强烈的热量对相变材料通过nanofilament由于高电流密度。研究者的方法表明,sub-10纳米丝加热器、不使用昂贵和不相容的化学纳米,实现纳米开关体积相变材料,导致了PCM写电流低于20 uA,自上而下的PCM设备之间的最小值。此外,由于自我组织低功耗技术兼容的塑料,研究小组能够制造一个灵活的婴儿车在可穿戴的基质。
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