#納米周報#時裝界的新寵兒—納米織物

納米材料一周縱覽033期
20160227-20160304

納米粒子儼然成為了材料屆的萬能鑰匙，其依靠體積小的特性，在材料里無孔不鉆。上至航空航天，下到生物醫用、結構能源，都有它的蹤影，也發揮了重要的作用。錢學森院士就曾經說過：“納米左右和納米以下的結構將是下一階段科技發展的特點，會是一次技術革命，從而將是21世紀的又一次產業革命。”

1、空氣中的硬漢—鎢材2D裝置
Tungsten 2D material devices prove stable in air

穩定精密的光電子裝置大都對材料的組成有著相當苛刻的要求，而最近關于成功合成和界定WS2(1-x)S2x的報道表明了該材料可當此大任。但是如何將這種材料的性質應用到實際的裝置上去，穩定性仍然是一個關鍵。對此科研人員進行了相關測試，結果不僅證實了它的場效應和持續的P型導電能力，還發現應用了這種材料的裝置在空氣中暴露三個月后依然能保持原有的物理化學性質。經常暴露在空氣中一般情況下會導致裝置的電學性能下降，而WS2(1-x)S2x卻毫發無損，這將使得它在光電子器件領域像LED一樣大放異彩。

相關研究成果發表在Nanotechnology上。

2、石墨烯&氮化硼聯手網出新紀元
Tiny filters, big news: Novel process uses graphene and boron nitride monolayers to separate hydrogen ion isotopes

傳統的分離分子和原子的方法已經不再適用于分離亞原子級別的粒子，而現在所使用的分離方法成本又十分昂貴，這給分離工作帶來不少的麻煩。最近曼徹斯特大學的科研人員發明了一種新型的、可量化而且相當廉價的用石墨烯和氮化硼做濾網的濾過裝置，而且分離的操作方法也是簡便得令人難以相信。在分離的過程中不需要加入其它的化學物質，僅僅只需清水即可。

相關研究成果發表在Science上。

3、時尚界的新寵兒—納米織物
Nanotechnology in textiles - the new black

納米功能織物正在悄然地改變著我們現在的穿著，而以后極有可能大批量的生產，功能也可謂是多種多樣，防塵防靜電亦或是多種功能兼而有之。最近有報道稱結合了光電技術的納米織物在感知和藥物釋放等方面展示了良好的耐久性和連續性。從理論上來講，納米導電成分能夠很好地同織物進行融合，這就讓織物與非織物可以很好地被分開，自潔凈能力自然也就順勢而生了。

相關研究成果發表在ACS Nano上。

4、當“蛾眼”開始追逐光明
New research unveils graphene 'moth eyes' to power future smart technologies

石墨烯一直以來以其良好的導電性能受到人們的青睞，但是在光學領域的應用卻很少，這主要在于它的光能吸收率很低，僅為2.3%，然而一個新的發現即將改變現狀，新的技術將使得它的吸收率高達90%。飛蛾的眼睛具有非常小的顯微結構，依助于這一優勢它可以在黑夜中看清最昏暗的東西，這些微小的結構能讓光線最大限度地進入眼睛而減少反射。來自薩里大學的José Anguita教授仿照蛾眼的結構將石墨烯做成類似的形狀，處理后的石墨烯光吸收能力提高到了90%左右，這一發現將為以后石墨烯在光學領域的應用鋪路。

相關研究成果發表在Science Advances上。

5、超精準熱流分辨儀
Researchers introduce new route to thermal measurements with nanometer resolution

在集成電子裝置的設計以及絕熱和電熱材料的發展中，納米級熱流的檢測是至關重要的。然而現存的一些技術只能測量宏觀的熱傳輸距離，因此我們需要找到精準度達到毫微米、能探測動態熱流的方法。

現如今科學家發明了一個萬能的納米級測量平臺，其原理是使探針與不同的熱導材料接觸，通過材料的導熱程度來測量熱量。這種納米級熱掃描儀將用來掃描半導體交叉的“熱斑”，同時這也是集成電子裝置的關鍵所在。

相關研究成果發表在Nature Communications上。

6、生物光源來襲
Chemists combine biology, nanotechnology to create alternate energy source

錫拉丘茲大學文理學院的化學家們在可替換光照能源上作出了轉換性突破---完全不需要電池或充電插口。科學家們展示了一種高效率的在半導體量子棒與熒光素酶之間的能量轉換方法。量子棒和熒光素酶分別是納米材料和生物材料，如果將這兩者恰當地結合在一起，就可以產生生物發光。副教授馬修說，納米棒是由應用在電腦芯片、太陽能嵌板和LED燈的材料制成。將主要應用在紅色或者紅外光方面而非可見光方面，例如夜視鏡、醫療成像和快速微生物鑒定等方面。

相關研究成果發表在ACS Nano上。

7、陶瓷發電-熱量再利用
Novel nanostructured ceramics convert wasted heat into electricity

曼徹斯特大學的博士生阿爾瓦雷斯設計了一種可以把熱能轉化為電能的納米結構陶瓷。阿爾瓦雷斯說，假如這種納米陶瓷應用到汽車上，汽車放熱管中氣體的溫度達800K，排放管溫度在600K到700K之間，兩者間的溫度差可以產生電能。

現階段的目標是創造一種化學性質優良的陶瓷，使其不僅具有經濟性，而且能覆蓋在管道泄漏處或交通工具的發動機上，這樣就可以同時實現熱量回收和節能。

8、新二維材料趕超石墨烯？！
New 2-D material could upstage graphene

科學家們發現了一種新的單原子層材料，不僅能趕超石墨烯，還能促進數碼科技的發展。這種新材料由硅原子、硼原子和氮原子組成，這些原子質量輕，價格便宜，并且富含于自然界中。

因石墨烯具有的各種獨特性質，它被稱為是世界上最結實的材料，但石墨烯本身有一個缺點，那就是它不是半導體，因此不能被應用在數碼科技產業中。這種新半導體材料的出現將會突破石墨烯的局限，進一步促進數碼科技的發展。

相關研究成果發表在Physical Review B上。

本期周報由材料人納米周報小組u7245681390和lighting編寫。

材料牛編輯整理。