#電子材料周報#可預警燃料泄漏的新型傳感器

電子材料一周縱覽第034期
20160323-20160329

本期導讀：新型催化劑，助力綠色能源的高效儲存；可預警燃料泄漏的新型傳感器；HAMR，可能讓你的硬盤容量翻10倍；更小，更便宜，更好的變壓器；石墨烯納米帶；先進電子印刷技術；一種新型組裝技術；網絡化自分析馬達。今天電子電工材料周報組邀您一起來看看一周以來電子材料領域最新的研究進展。

1、新型催化劑，助力綠色能源的高效儲存
Saving sunshine for a rainy day: New catalyst offers efficient storage of green energy

多倫多大學應用科學與工程學院的研究者設計出了一種新型的催化劑，可以高效率地把水分解成氧氣和氫氣，其本征效率比目前最好的催化劑高三倍以上。此外，這種催化劑的原材料是儲量豐富的金屬鎢，鐵和鈷，所以其成本很低；連續工作500個小時依然沒有發生降解的現象，壽命比其他催化劑要長；把水轉化為氧氣和氫氣比以往任何方式都更加節能。它為新型儲能材料開辟了新的途徑。

相關研究結果已經發表在Science上。

2、可預警燃料泄漏的新型傳感器
Engineers develop material that can sense fuel leaks and fuel-based explosives

猶他大學材料科學與工程的研究團隊開發出一種新型纖維材料，其制成的手持式掃描儀可以檢測少量的烷烴燃料蒸汽。這種纖維復合材料包括2個納米纖維，它們之間可以互相傳遞電子。而當存在烷烴時，它會填充在材料中，阻斷了兩個納米纖維之間的電子轉移。不同于傳統的檢測方法，新型的傳感器體積很小，十分便捷。它可以預警石油管道或者飛機燃料的泄漏，或者用于尋找恐怖分子的炸藥所在。

相關研究結果已經發表在ACS Sensors上。

3、HAMR，可能讓你的硬盤容量翻10倍
Storage density beyond 10 Tb/in2 possible for heat-assisted magnetic recording

目前大部分硬盤的數據存儲密度小于1Tb每平方英寸。一個提高存儲密度的技術研究是熱輔助磁記錄（HAMR），用激光加熱單個磁性顆粒。維也納工業大學的物理學家們用模型模擬了HAMR過程。通過模擬，研究人員可以獨立控制各種影響存儲密度的參數，并確定在何種情況下HAMR可以實現其存儲密度的最優化，他們發現存儲密度可以超過13 Tb/in2。這項研究有助于新一代硬盤技術的發展。

相關研究結果已經發表在Applied Physics Letters上。

4、更小，更便宜，更好的變壓器
Flexible energy storage is smaller, cheaper, better

桑迪亞國家實驗室的研究團隊開發出一種制備磁性材料的新方法。這種磁性材料可以用于制作更輕，更小，更便宜，性能更好的高頻變壓器。他們在液氮和氨中球磨鐵粉獲得氮化鐵，然后利用低溫場輔助燒結技術燒結成零件，比如變壓器磁芯。由于其磁特性，氮化鐵變壓器可以更緊湊和更輕，比傳統的變壓器具有更好的功率處理能力和更高的效率。并且它們只需要空氣冷卻，可以節省更多的空間。

5、石墨烯納米帶
Graphene nanoribbons: It's all about the edges

隨著電子器件越來越小的發展趨勢，石墨烯被認為是取代硅作為半導體材料的最好選擇。為了應用石墨烯，必須將其“轉移”至半導體中。來自Max Planck研究所的電子探針分析小組建立了一個完美的鋸齒形石墨烯納米帶（GNR）的藍圖，他們用原子力顯微鏡觀察GNR的原子結構，用掃描隧道譜確定邊緣的電子態，用電荷以及電子的自旋制作自旋電子器件，這種組合為新電子器件的發展提供了遐想空間。

該論文已在Nature上發表。

6、先進電子印刷技術
New technique for advanced printed electronics

研究人員在常溫常壓下用溶溶法研發出一種新技術，該技術可以應用于有機鐵電小分子的單晶薄膜存儲器。對于有機鐵電器件的制備，制作均勻薄膜是一個必須解決的問題，而通過這種新的打印技術可以制作出一個沒有任何針孔的薄膜。他們的目標是通過結合發達的薄膜制作打印技術來開發所有的打印電子設備制作技術。

該論文已在Advanced Materials上發表。

7、一種新型組裝技術
Technique for assembling active photovoltaic components from inexpensive metals

來自A*STAR材料與工程研究所的Goutam Dalapati和他的同事發現用硅晶片退火的金屬鍍層可以生產硅化物，降低太陽能電池的生產成本。金屬硅化物是所有微電子器件制作過程中必不可少的，研究人員用簡單的濺射沉積方法來制作納米鋁和硅化鐵薄膜。在快速退火后，使涂料在一分鐘內轉移到金屬鋁合金硅化鐵中，再用透射電子顯微鏡觀察界面。這種方法使得P-N結更加穩定，重現性好，可能會應用于更多的領域，如果選用適當的防反射涂層，可能會提高硅電池的效率。

該論文已在?Scientific Reports?上發表。

8、網絡化自分析馬達
Engineers develop networked self-analyzing electric motors

在我們身邊存在很多傳感器，但是傳感器存在一定的局限性，當這些傳感器壞了的時候會給我們造成很大的困擾。由德國薩爾州大學Matthias Nienhaus教授帶領的研究小組研發了一種新型傳感器：馬達本身。這使得我們可以不再需要額外的傳感器，正在工作的馬達本身就可以起到傳感器的作用，稱之為智能馬達。該小組人員正在尋找最佳的電機轉速范圍以及適合該應用最好的電機類型。

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本期周報由材料人電子電工材料學習小組火星蘭和風之翼編寫。