新型石墨烯晶體管研制成功
物理學(xué)家蓋姆和諾沃肖洛夫因?yàn)椤皩?duì)石墨烯的突破性實(shí)驗(yàn)”榮獲2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),從此公眾對(duì)石墨烯漸漸熟悉起來。石墨烯就是單層的碳原子,它是已知材料中最薄的一種,不僅堅(jiān)韌牢固、透光率高,而且傳遞電子的速度比已知導(dǎo)體都快,因此有望替代硅作為頂級(jí)電子材料來制造晶體管。
以前,科學(xué)家將石墨烯置于絕緣襯底上方來制造晶體管,然而這會(huì)削弱石墨烯的電學(xué)性能。現(xiàn)在美國IBM公司的研究人員將一個(gè)“類金剛石碳”放置在硅晶圓襯底上,制造出新的石墨烯晶體管。這種晶體管在溫度發(fā)生改變時(shí)(包括像太空中那樣的極低溫度下),顯示出了卓越的穩(wěn)定性。
科學(xué)家表示,這種新型石墨烯晶體管將在手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)或雷達(dá)等通訊領(lǐng)域大展拳腳。該項(xiàng)目是IBM公司承接美國國防部研究計(jì)劃中的一部分,美國軍方希望借此研發(fā)出高性能的無線調(diào)頻晶體管。
來源:《自然》雜志
兩棲人:不再是夢想
最近,加拿大科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)將能夠產(chǎn)生氧氣的海藻成功植入了蠑螈的卵子中。從一定意義上講,這樣的蠑螈已是半植物體。伴隨著蠑螈的成長,其體內(nèi)的海藻并不會(huì)排出體外。這是首次記錄的脊椎動(dòng)物與植物的共生關(guān)系。
科學(xué)家稱,隨著這項(xiàng)研究的深入開展,未來生物工程師可使用海藻作為其他有機(jī)生物的氧氣來源,甚至與人類DNA完美地結(jié)合在一起。那時(shí)人類將具備水棲能力,就像魔法師哈利·波特吃了魚鰓草那樣,在水中自由呼吸。
來源:美國《國家科學(xué)院院刊》
病毒:太陽能電池的添加物
人人害怕的病毒,可以大大提升太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率,很神奇吧?美國科學(xué)家做到了。
碳納米管能提高電池的電子收集效率,一直是科學(xué)家試圖應(yīng)用于太陽能電池的理想材料,然而碳納米管容易發(fā)生團(tuán)簇、導(dǎo)電性不均勻,這又使得它的實(shí)際效用不大。
美國麻省理工學(xué)院的科學(xué)家發(fā)現(xiàn),一種被稱為M13的轉(zhuǎn)基因病毒可用于控制碳納米管的排列,讓碳納米管變得分散,不會(huì)團(tuán)簇在一起,從而避免短路。他們將這種病毒加入染料敏化太陽能電池中,測試發(fā)現(xiàn)電池能量轉(zhuǎn)化率從8%提高到10.6%——這樣的變化是非常顯著的。在未來的研究中,電池的能量轉(zhuǎn)化率將得到進(jìn)一步提升,由于加入病毒的步驟很簡單,該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化可以很快實(shí)現(xiàn)。
來源:《自然—納米技術(shù)》
科學(xué)家建構(gòu)出“不可能存在”的化合物
當(dāng)原子結(jié)合形成化合物時(shí),必須遵守某些鍵和價(jià)的規(guī)則,因此,很多化合物不可能存在。還有一些遵循鍵和價(jià)規(guī)則的化合物,因其結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,也被認(rèn)為不可能存在。
最近,由加拿大、中國、土耳其、德國四國科學(xué)家組成的科研團(tuán)隊(duì)在一個(gè)含水的酸催化模板上,合成出了一種之前被認(rèn)為不可能存在的化合物——周期性中孔硅氫化合物。從理論上講,這種結(jié)構(gòu)中的中孔在高熱下會(huì)坍塌,但當(dāng)科學(xué)家將模板移除后發(fā)現(xiàn),這種化合物在300℃的高溫下不僅能保持穩(wěn)定,還轉(zhuǎn)變?yōu)楣庵掳l(fā)光硅納米晶體,可應(yīng)用于發(fā)光設(shè)備、太陽能設(shè)備和生物傳感設(shè)備的研制。
科研團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)者、加拿大多倫多大學(xué)化學(xué)系教授杰弗瑞·厄津說:“這是科學(xué)界的驚喜,在化學(xué)合成領(lǐng)域,我們永遠(yuǎn)不應(yīng)該說不可能。”
來源:《美國化學(xué)會(huì)志》