新型石墨烯晶體管研制成功
物理學家蓋姆和諾沃肖洛夫因為“對石墨烯的突破性實驗”榮獲2010年諾貝爾物理學獎,從此公眾對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,不僅堅韌牢固、透光率高,而且傳遞電子的速度比已知導體都快,因此有望替代硅作為頂級電子材料來制造晶體管。
以前,科學家將石墨烯置于絕緣襯底上方來制造晶體管,然而這會削弱石墨烯的電學性能?,F在美國IBM公司的研究人員將一個“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生改變時(包括像太空中那樣的極低溫度下),顯示出了卓越的穩定性。
科學家表示,這種新型石墨烯晶體管將在手機、互聯網或雷達等通訊領域大展拳腳。該項目是IBM公司承接美國國防部研究計劃中的一部分,美國軍方希望借此研發出高性能的無線調頻晶體管。
來源:《自然》雜志
兩棲人:不再是夢想
最近,加拿大科學家通過實驗將能夠產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,其體內的海藻并不會排出體外。這是首次記錄的脊椎動物與植物的共生關系。
科學家稱,隨著這項研究的深入開展,未來生物工程師可使用海藻作為其他有機生物的氧氣來源,甚至與人類DNA完美地結合在一起。那時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化效率,很神奇吧?美國科學家做到了。
碳納米管能提高電池的電子收集效率,一直是科學家試圖應用于太陽能電池的理想材料,然而碳納米管容易發生團簇、導電性不均勻,這又使得它的實際效用不大。
美國麻省理工學院的科學家發現,一種被稱為M13的轉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,不會團簇在一起,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,測試發現電池能量轉化率從8%提高到10.6%——這樣的變化是非常顯著的。在未來的研究中,電池的能量轉化率將得到進一步提升,由于加入病毒的步驟很簡單,該技術的產業化可以很快實現。
來源:《自然—納米技術》
科學家建構出“不可能存在”的化合物
當原子結合形成化合物時,必須遵守某些鍵和價的規則,因此,很多化合物不可能存在。還有一些遵循鍵和價規則的化合物,因其結構不穩定,也被認為不可能存在。
最近,由加拿大、中國、土耳其、德國四國科學家組成的科研團隊在一個含水的酸催化模板上,合成出了一種之前被認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,這種結構中的中孔在高熱下會坍塌,但當科學家將模板移除后發現,這種化合物在300℃的高溫下不僅能保持穩定,還轉變為光致發光硅納米晶體,可應用于發光設備、太陽能設備和生物傳感設備的研制。
科研團隊的領導者、加拿大多倫多大學化學系教授杰弗瑞·厄津說:“這是科學界的驚喜,在化學合成領域,我們永遠不應該說不可能。”
來源:《美國化學會志》