煤炭也(yě)可(kě)用(yòng)作研發電子産品
麻省理(lǐ)工學院科研人(rén)員(yuán)認爲,煤炭具有特殊的(de)分(fēn)子結構,可(kě)以作爲制造太陽能闆、電池或電子設備的(de)基本材料。應該換一個(gè)角度看待煤炭了(le),而不是将其作爲燃料付之一炬。
爲了(le)展示這(zhè)種傳統上被視爲低技術的(de)材料具有廣闊的(de)高(gāo)科技應用(yòng)前景,該校材料科學與工程系研究人(rén)員(yuán)傑弗裏·格羅斯曼與其他(tā)同事成功地用(yòng)煤炭研制出一種電加熱(rè)裝置。這(zhè)種裝置可(kě)用(yòng)于汽車玻璃和(hé)飛(fēi)機機翼的(de)除霜,或者作爲生物(wù)醫學植入物(wù)的(de)一部分(fēn)。
天然煤炭的(de)種類衆多(duō),而且它們之間的(de)導電性能*多(duō)相差1000萬倍。這(zhè)意味著(zhe),如果提供足夠多(duō)種類的(de)煤炭,科研人(rén)員(yuán)可(kě)以利用(yòng)它們的(de)電子特性制造出獨特的(de)電子元件。
但這(zhè)項工作的(de)挑戰之一在于如何對(duì)煤炭進行加工。經過探索,研究人(rén)員(yuán)設計出一種方法:先把煤炭研制成粉末,然後将其放到溶液中溶解,*後使其沉澱在基片上并形成薄膜。利用(yòng)這(zhè)種方法,他(tā)們深入地對(duì)煤炭薄膜進行了(le)測試并用(yòng)來(lái)制造電子原件。研究人(rén)員(yuán)發現,通(tōng)過調整對(duì)煤炭進行加工時(shí)的(de)溫度,可(kě)以改變煤炭薄膜的(de)光(guāng)學和(hé)電子特性并達到他(tā)們想要的(de)效果。在發表于《納米快(kuài)報》期刊的(de)研究報告中,他(tā)們還(hái)**詳細介紹了(le)4種不同的(de)煤炭(無煙(yān)煤炭、褐煤炭和(hé)兩種煙(yān)煤炭)薄膜的(de)化(huà)學、電子和(hé)光(guāng)學特性。
科研人(rén)員(yuán)表示,從煤炭的(de)天然化(huà)學特性這(zhè)一角度對(duì)其進行應用(yòng)具有廣闊的(de)前景。一是它們在自然界含量豐富,比較廉價;二是加工過程簡單,成本較低。與之相比,電子芯片的(de)重要材料——矽雖然在自然界中含量也(yě)很豐富,但它需要提純到99.99%以上才能用(yòng)于電子産品。
美(měi)國坦普爾大(dà)學機械工程學副教授任申強評價說,新的(de)研究有助加深人(rén)們對(duì)天然煤炭應用(yòng)潛能的(de)理(lǐ)解,它意味著(zhe)直接從天然煤炭中開發碳納米材料的(de)重大(dà)進展。