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中国学者发现新型”夜明珠”纳米材料让手机也能拍摄X光片

中国学者发现新型"夜明珠"纳米材料让手机也能拍摄X光片
© CC BY-SA 3.0 / Ludvig14 / Misis1
科学家改进获得形状记忆合金的技术

消息称,福州大学杨黄浩教授、陈秋水教授和新加坡国立大学刘小钢教授领衔的科研团队,在国际上率先发现一类高性能的纳米闪烁体长余辉材料,并成功研发了新型柔性X射线成像技术,使常规的单反相机和手机等也能拍摄X光片。
这一原创性成果18日在国际权威杂志《自然》上在线发表。
据介绍,长余辉指的是在紫外可见光、X射线等激发光停止后,仍可以持续发光几秒甚至几个小时的一类发光现象,如传说中的夜明珠在黑暗下也可以持续发光。
但传统长余辉材料需要高温制备且颗粒太大,无法用于制备柔性器件。
科研人员从稀土卤化物晶格中获取灵感,制备出新型的稀土纳米闪烁体长余辉材料。
在此基础上,将纳米闪烁体长余辉材料与柔性基质相结合,成功研制出了透明、可拉伸、高分辨的柔性X射线成像设备。
这一技术具有制备工艺简单、成本低、成像性能优异等优势,在便携式X射线探测器、生物医学、工业探伤、高能物理等领域展现出巨大的潜力和应用价值。
消息说,相关专家表示,该研究颠覆了传统X射线成像技术,将有力地推进高端X射线影像装备的国产化,标志着中国在柔性X射线成像技术方面进入国际先进行列。
国产科学仪器产业能力提升。

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俄罗斯和印度科学家合成未来材料

研究报告的作者、乌拉尔联邦大学磁学和磁纳米材料教研室研究员拉吉希•库马尔•马纳瓦兰说: “钙钛矿是具有特殊性能和结构的柔性轻质的媲美半导体的材料,可以很好地吸收光并将其转换为其他形式的能量。钙钛矿价格便宜,易于生产,目前已经可以把高达25%的太阳光能量转化为电能。”
钙钛矿以前的生产方法不能保证该材料所需的稳定性:在室温下,钙钛矿薄膜会在数小时内降解。
由乌拉尔联邦大学和印度Satyabama科学技术研究所的专家们开发的钙钛矿粉末具有很高的稳定性,完全适用于技术使用。据科学家们称,这种材料的特性在一年的观察期内没有发生改变。
钙钛矿材料具有柔韧、半透明和轻便的特征,因此它们具有广泛的应用范围,可以放置在任何柔性基材上:从一张纸到衣服。
马纳瓦兰说:“钙钛矿材料由于其不寻常的物理和化学特性,现已广泛应用于太阳能电池、光电探测器、纳米激光、发光二极管(LED)和场效应晶体管(FET)中。”
将来,研究团队计划完善技术以实现商业应用。

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俄罗斯高校研发出柔性电子产品使用的特殊纳米电极

俄罗斯高校研发出柔性电子产品使用的特殊纳米电极
© 照片 : NUST MISIS
俄物理学家消除对“未来电子产品”所用材料的希望

根据这种纳米导线特性,可以将其作为特殊的透明电极用在柔性电子产品和太阳能产品上。这一研发成果根据纳米结构合成的新方法研究。相关研究文章发表在《纳米材料》期刊。

托木斯克工业大学科学家表示,由纳米导线组成的柔性电极是一种透光率超过95%的晶格结构,可以与窗户玻璃的透明度相提并论。与其他由银制纳米导线组成的电极相比,此次研发的纳米导线具有更高的电导率。
专家还解释说,现代光电子学需要基于这种导线的元件。提高太阳能电池、显示器、发光二极管(LED)的能效必须采用透明电极。与此同时,这些元件具备制造高质量柔性电子产品所必需的特性。
来自中国电子科技大学(中国成都)和开姆尼茨工业大学(德国开姆尼茨)的科学家联合进行此次研究。

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液态机器人可以给人类带来哪些便利?

李相鹏在采访中告诉记者,关于液态机器人最多的研究,也是最被期待应用的领域是柔性电子皮肤。他介绍道:

“柔性电子皮肤本身有很好的延展性、治愈性、导电性、导热性,现在的电子都不是以前的刚性的传感器,都是像透明胶一样贴在人皮肤上作各种测量。”

液态机器人可以给人类带来哪些便利?
© Sputnik / Savitskaya Kristina
机器人将来能给人看病吗?

与此同时,李相鹏还说,因为液态机器人的驱动特性很好,被电场、磁场都能驱动,因此可以做一些微小型器件的驱动,特别是可以应用在军事上的某些特殊场合,包括工业上的微装配等等。

而在医学领域,液态机器人同样有很大的发展空间。据新华网报道,液态全柔性智能机器人未来可应用于基因测序、化学合成、药物递送等领域,有望成为能进入人体检测治疗的“血管医生”,具有十分重要的科学意义和应用价值。

除此之外,李相鹏补充道,“因为液态机器人有很好的导热性,可以把它弄到肿瘤附近,通过改变温度,杀死肿瘤细胞。”
虽然液态机器人的应用范围广且发挥作用的空间很大,但液态机器人仍有一些问题需要解决。李相鹏表示,高成本和应用环境的局限性成为了未来液态机器人发展的主要突破方向。他说:

“第一点,现在看到的所有液态机器人都有一个问题,如果在柔性电子上应用,它的成本是比较高的,因为液态金属现在的售价还是比较贵的,一公斤要四五千人民币,比纳米要贵得多。第二点,如果液态机器人应用在驱动上的话,必须得在酸性或者碱性的电解液环境里面。因为如果在空气中它很快会被氧化掉,而氧化掉的话它的表面张力就降低了,失去了柔性。”

天津大学黄显教授团队研发的液态全柔性智能机器人很可能为柔性电子产业和植入医疗器械带来新突破。