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随着电子器件和电路缩小到纳米尺寸,以低功耗和低能量损失,在芯片上传输数据的能力成为一个严峻挑战。在过去十年,将光压缩至微型器件和电路中是纳米光子学研究人员的主要目标。金属表面的电子振荡,称为表面极化激元或者简称为等离子体,已成为热门焦点领域。等离激元是金属中电子与光子耦合生成的。如果研究人员能够利用这种纳米光,那么研究人员将能够改进传感、亚波长波导和信号的光传输。哥伦比亚大学研究人员在这个领域取得重大突破,他们发明了一种新型的“自制”低温近场光学显微镜,使他们能够第一次直接对石墨烯等离子体的传播和动力学进行成像,随着可变温度降至负250摄氏度。该研究今天在线发布在《自然》杂志上。依赖温度的研究让我们直接了解石墨烯中等离激元传播的基本物理学原理。以前在室温下进行纳米成像的研究中无法获得这种直接观察。我们特别惊讶地发现,经过多年失败尝试,这种紧凑的纳米光可以沿着石墨烯表面传播数十微米的距离,而没有发生不必要的散射。限制纳米光传播距离的物理学是我们研究的基本发现,可能会在传感、成像和信号处理等领域出现新应用。石墨烯的光学特性很容易调节,并且可以在超快时间范围内改变。然而,在引入不必要耗散情况下,在石墨烯中实现纳米光是非常困难的。哥伦比亚大学开发出一种实用方法把光限制在纳米范围内。研究人员可以通过在石墨烯中形成等离激元,或者振荡模式。这些等离激元模式可以限制电磁辐射的能量至纳米级。如何以超...
发布时间: 2018 - May - 25
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科学家总是对石墨烯的应用寄予厚望,或许有朝一日大脑神经元神经递质的运送方式和胆固醇的作用关系,能借由石墨烯来解答。石墨烯是由碳原子排列的正六角形所组成,是具有弹性却十分坚固的平面薄膜,也是迄今发现电阻最小的材料。尽管石墨烯从被发现至今不到 20 年,但它正在改变包含组织工程、神经义肢(neuroprosthetics)和药物研发在内的生物医学领域。直到 2004 年英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆(Andre Konstantin Geim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)成功将石墨烯从石墨中分离出来以前,石墨烯一直被认为是假设性的结构,而他们两人也因这个具开创性的实验而共同获得 2010 年诺贝尔物理学奖。由于石墨烯具有易导电性和导热性,所以是很好的生物感测器,然而最近科学家却发现它并非电中性。当美国范德比大学(Vanderbilt University)的科学家试着利用石墨烯来测量大脑的电气活动时,发现它实际上会增强神经细胞传递的讯号。石墨烯会使神经细胞吸收更多胆固醇,而这些脂质类会被用来制造更多包裹神经递质的囊泡。神经递质是在不同神经细胞间传递讯号的化学信使,因此当越多囊泡被制造,便代表有更多的神经递质被传递,产生更强神经讯号。这项研究被发布在2018年2月23日的《自然通讯》(Nature Communication...
发布时间: 2018 - May - 17
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工信部权威人士透露,国家将通过多种手段支持石墨烯产业发展,资本市场针对石墨烯产业利好信息不断传出,石墨烯产业市场化发展进程受到多方“助推”。  国家首个石墨烯及先进碳材料特色产业基地也在近期获批,将在青岛落户建成,同时,政府还设立了1亿元石墨烯相关项目投资基金。消息传出当天,石墨烯概念股表现活跃,纷纷逆势上涨。然而不得不承认,石墨烯至今产业化存在批量生产的技术瓶颈。  无论是资本市场,还是新能源市场,石墨烯都获得了广泛关注。主要原因是石墨烯作为创新性材料,本身所具有非凡的导电性。其应用前景主要包括新材料电池领域,如今石墨烯未受到广泛推广,主要原因是批量生产技术上的瓶颈。  目前石墨烯生产大多是实验室用途,商用产业始终面临着无法控制成本的瓶颈。近期深圳大学化学与化工学院的刘剑洪教授及其研发团队在石墨烯电池材料、超细粉体材料、导电材料等领域的应用取得较大的突破,已实现了石墨烯小批量规模生产与市场应用。目前已经申请了十项核心专利。
发布时间: 2018 - May - 16
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