电子新型材料,新材料、新技术
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|新材料的发展正在加速,许多领域正在取得突破。以下是我注意到的一些材料科学的最新发展,值得您关注。我认为未来几年,这些进展可能会大规模进入该行业,形成材料科学的小热潮。所以值得大家关注。
1、散热材料
我们都知道,散热是当今电子产品面临的一个大问题。电子产品变得越来越小。看看一部手机用了多少个零件。然而这些小型电子产品在运行过程中会产生大量的热量,如果热量不及时散发,产品将无法顺利使用,有些情况下还可能导致手机爆炸。散热始终是一个难题,因为我们都知道热能逐渐从中心向外移动,如果热能持续发生在中心,温度应该是最高的。
然而,举个例子,大家都知道,声波实际上是波的一种,无论你说什么,声音都会立即在你周围传播,而在途中的某个地方,你就再也听不到了。没有发出尖叫声,然后逐渐从中心向外扩散,而是立即陷入了沉默。因此,声波像波一样传播。
但现在,麻省理工学院的科学家发现,当给予某些特殊材料时,热量实际上会变得像声波一样,像涟漪一样迅速向周围区域传播,而周围的热量循环流动,而中心区域很快变冷。增加。也就是说,我们以为热是一种逐渐传播的物质,但事实证明,当热波遇到周围环境时,它们依次扩散开来,波逐渐重叠,在中间形成热波。最热的。然而,如果你能找到一种相对纯净的物质,就不会发生扩散,热量会以波的形式传播。这种物质是什么?其实很简单,就是专门制备的石墨烯。
这意味着未来的手机将在最需要散热的区域应用一层石墨烯薄膜。这种薄膜能够快速传导手机内部产生的热量,并且像声波一样,具有非常高的传导效率,因此散热不成问题。这意味着我们的电子产品可以继续集成更多,集成更多的计算能力,形成更小的产品。小产品的价值是什么?产品的使用常常因尺寸而延迟。
因此,随着家用电器和汽车电子的小型化、集成化,C17200、C18080、C18070、C15100、19010、C70250等高性能铜合金用于连接器、传感器、微动开关等电子器件材料将得到广泛应用。用过的。为了满足电子产品的功能需求,它们需要更薄、更高的强度和性能。
2.高温超导
另外,我们看到了一位中国著名科学家最近的科研成果,他叫曹原,一个非常年轻的人,只有23、24岁,是麻省理工学院的一名学者。科学研究也令人印象深刻,研究人员发现,通过将两层石墨烯稍微旋转1.4度的魔角,就可以形成超导界面。大家都知道,超导研究是极其有价值的。电路中产生热量的原因是由于导体的电阻。当导体完全没有电阻时,即处于超导状态时,不会产生热量。也就是说,无论你计算多少,它都没有热量,所以超导体也是热导体。未来计算的重要组成部分。
迄今为止,超导性的最大问题是所谓的“低温超导性”,它只能在极低的温度下实现。曹原的研究成果是高温超导,不需要特别低的温度。当然,距离室温还很远。所谓高温,是指相对于绝对零的高温。温度比绝对零高几十到几百度。和现实还是有100、200度的差距。这基本上是零下约200 度,这个水平被认为是高温超导。那么,随着纳米技术的进步,室温超导材料会被发现吗?我相信那一天会到来。当然,室温超导材料的发现可能会彻底改变整个电子行业。因为它将扭转我们今天面临的很多问题,比如能源消耗、散热、计算问题。这真的非常重要。等待是值得的。
3.催化剂
另一个令人兴奋的进展是科学家们发现了提高催化剂效率的方法。最近有消息称,政府正在推动氢能源汽车的发展。坦白说,我认为我们政府在推动电动汽车的发展方面是非常成功的,但是一旦确立了汽车行业的主导地位,它不再相关了。因此,现在推广氢能源汽车并不合适。当然,还有一个问题是氢能源汽车的技术不成熟,但技术不成熟的主要原因是通过直接分解氢气和水,将水分离成氧气和氢气,可以获得稳定的电力。它。由于水随处可见,似乎取之不尽用之不竭。但实际上,存在一些实际问题。也就是说,水解氢所消耗的能量可能高于收获的能量。也就是说,水解氢需要大量的能量来产生水解。如果你把它变成氢气,你最终会产生比你获得的更多的能量,这是不值得的。
不过,有一个解决方案。准备能量就跟想去山的另一边一样,所以你要爬很高的山,所以你要消耗大量的能量。然而,使用催化剂就像在山上挖隧道一样,催化剂的好处是它可以让你在不消耗能量的情况下到达山的另一边。然而传统催化剂的效率比较低,现在科学家认为催化效率比较低的原因是催化剂必须接触到每一个分子甚至原子才能产生催化效果,我发现了一些东西。分子和原子需要时间。通过提高接触效率,可以提高催化效率。通过在催化过程中施加超声波,加速了分子振动的频率,大大提高了与其他分子的接触效率,使催化剂的效率提高了1000倍。换句话说,氢水解有一天会通过低能耗催化剂实现吗?至少在理论上这是一个很大的进步,而且我认为可能性更大。
真正的进步:可食用材料
当然,材料科学的进步不仅是理论上的,也有许多实践上的进步,其中一些是相当引人注目的。美国亚利桑那州立大学姜汉清教授的科研成果带动了材料领域的重大进展。我们都知道食用成分其实是最好的,但为什么呢?因为内部测试表明它们在食用后会自然排出体外。然而,如何用可食用材料制造电子产品一直是一个长期的挑战。姜汉清教授独立系统地分析了所有可食性材料的电导率,实现了利用可食性材料生产可食性医疗器械的突破。
我们目前正在商业化由可食用材料制成的胃酸测量胶囊。吞咽胶囊后一分钟内可以使用外部读取器读取胃酸数据。现代人由于生活、工作压力大,容易出现胃酸过多的情况。胃酸过多通常直到胃穿孔或溃疡发生时才被发现。然而,毫无疑问,早期发现胃酸过多对所有现代人类来说都是个好消息。然而,此前检测胃酸过多的唯一方法是通过胃镜检查,需要将一根又长又细的管子从嘴里吞下并伸入胃中,过程非常痛苦。做起来很简单,只需要使用小胶囊,吃完就可以读出数字,而且胶囊会自然分解并排出体外,所以不用担心,它们对人体完全无害。
坦白说,这还不是纳米级别,但仍然是材料方面的进步。材料技术令人着迷,总能取得意想不到的看似黑科技的科技成果,但同时又具有非常实际的应用。因此,材料技术值得关注。
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