忆阻器是三种;钾电池;点燃剩菜剩菜。
忆阻器是三种
生产商用忆阻器的竞赛正在进行，来自苏黎世联邦理工学院的二人组可能会提供更多的推动。
苏黎世联邦理工学院材料系教授Jennifer Rupp解释说:“基本上，忆阻器需要的能量更少，因为它们工作在更低的电压下。”“它们可以做得比现在的内存模块小得多，因此提供了更大的密度。这意味着它们每平方毫米可以存储更多兆字节的信息。”但目前忆阻器仅处于原型阶段。
因此，拉普和同事马库斯·库比切克(Markus Kubicek)在一块5纳米的钙钛矿薄片上制造了一个忆阻器。
特别有趣的是，他们发现这个组件有三种稳定电阻态:它不仅可以储存标准位的0或1，还可以储存由三种状态编码的信息，即“trit”的0、1和2。“因此，我们的组件可以用于一种新型的IT，它不是基于二进制逻辑，而是基于一种提供位于0和1之间的信息的逻辑，”Rupp说。“这对所谓的模糊逻辑有有趣的影响，它试图将一种形式的不确定性纳入数字信息的处理中。你可以把它描述为不那么严格的计算。”
另一个潜在的应用是神经形态计算，它的目标是使用电子元件来重现大脑神经元处理信息的方式。“忆阻器在特定时间点的特性取决于之前发生的事情，”Rupp说。“这模仿了神经元的行为，神经元只有在达到特定的激活阈值时才会传递信息。”
首先，研究人员通过进行电化学研究来描述该组件的工作方式，他们说这对改进存储操作方式和提高效率非常重要。
钾电池
证明了钾可以和石墨在一个钾离子电池俄勒冈州立大学的研究人员推翻了一个长期存在的科学教条。
“几十年来，人们一直认为钾不能与电池中的石墨或其他大块碳阳极一起工作，”该研究的第一作者、俄勒冈州立大学化学助理教授季秀雷(David)说。这种假设是不正确的。令人震惊的是，83年来从未有人报道过这个问题。”
研究人员说，这些发现很重要，因为它们为电池提供了一种新的选择，可以使用成熟且廉价的石墨作为阳极，而不需要昂贵的锂。
Ji说:“锂的成本问题已经足够了，你不会从规模经济中真正获得太多。”“对于大多数产品来说，生产得越多，成本就越低。在不久的将来，锂的情况可能正好相反。所以我们必须找到替代方案。”
图示新开发的钾离子电池的容量。(来源:俄勒冈州立大学)
根据研究人员的说法，另一种选择可能是钾，这种元素在地壳中的含量是锂的880倍。他们的研究结果表明，它可以有效地与石墨或软碳在电化学电池的阳极。然而，基于这种方法的电池的性能比不上锂离子电池，但技术的改进可能会缩小差距。
他说:“可以肯定地说，钾离子电池的能量密度可能永远不会超过锂离子电池。”“但它们可以提供较长的循环寿命、高功率密度、低得多的成本，并可以利用现有的碳负极材料制造工艺。”
点燃剩菜
led可以由量子点生产，量子点是一种具有发光特性的微小晶体。量子点可以用许多材料制成，其中一些材料的合成非常罕见且昂贵，甚至处理起来可能有害。因此，过去10年的一些研究集中在使用碳点(由碳制成的量子点)来制造led。
与其他类型的量子点相比，碳点具有更低的毒性和更好的生物相容性，因此它们可以用于更广泛的应用领域。犹他大学的研究人员将这一想法进一步推进，并找到了一种创造的方法来自食品和饮料垃圾的led．
为了将食物垃圾合成成碳点，研究小组采用了溶剂热合成法，将剩菜剩菜——在这种情况下，废弃的软饮料和面包片和玉米饼——在高压和高温下置于溶剂中，直到形成碳点。
“从废物中合成和表征碳点是一项非常具有挑战性的任务。犹他大学冶金工程研究助理教授Prashant Sarswat说:“我们基本上必须确定直径只有20纳米或更小的点的大小，所以我们必须进行多次测试，以确保碳点的存在，并确定它们具有什么光学性质。”
左图:由碳点制成的小型发光二极管。右图:在紫外光照射下，可以看到碳点的发光。(来源:Prashant Sarswat/犹他大学)
各种测试首先测量了碳点的大小，这与碳点的颜色和亮度的强度相关。然后测试确定哪个碳源能产生最好的碳点。在这种情况下，软饮料中溶解的蔗糖和d -果糖被发现是产生碳点的最有效来源。
该团队希望继续研究由食品和饮料废料制成的led的稳定性和长期性能。萨尔斯瓦特的最终目标是“大规模实现这一目标，并在日常设备中使用这些led。成功地利用已经存在的废物，这是最终目标。”
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