2022-12-30

我公司雙溫區(qū)雙翻蓋管式爐在南航生長出世界上個(gè)單質(zhì)硼

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據(jù)新華日?qǐng)?bào)網(wǎng)2015年12月31日訊 未來,拿到新房后,業(yè)主拿著溫度計(jì)一樣的感應(yīng)器,像量溫濕度一樣測量甲醛濃度;馬拉松愛好者回到家,用手機(jī)軟件查看自己的衣服外鍍的硼膜利用太陽能發(fā)了多少電;驢友們?cè)跔I地帳篷周圍樹上貼上薄得看不見的傳感器,野獸靠近時(shí)會(huì)不知不覺觸發(fā)警報(bào)……
能將這些場景變成現(xiàn)實(shí)的,是臺(tái)國安的一項(xiàng)科研成果:以硼和氧化硼為原料,合成只有4個(gè)原子那么厚的硼原子單層材料。記者10月采訪后不久,這項(xiàng)成果發(fā)表在國際材料和化學(xué)上等期刊《德國應(yīng)用化學(xué)》上,在國際學(xué)術(shù)界引起轟動(dòng)。


臺(tái)國安,37歲,南京航空航天大學(xué)副教授,在機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室工作


很多人知道,石墨烯是二維材料的一大亮點(diǎn),但科學(xué)家從沒有放棄對(duì)其它二維材料的嘗試,南航就一直在嘗試硫化鉬、硫化鎢和氮化硼等新型二維材料,臺(tái)國安則聚焦在既是元素半導(dǎo)體又是超硬的“硼”材料上。
他合成的二維硼原子材料,厚度約0.5納米,相當(dāng)于一根頭發(fā)直徑的二十萬分之一,足以達(dá)到“隱身”效果。這種材料是如何制造出來的?簡單說,就是把硼和氧化硼加熱到1100度,再通過氫氣將氣化后的硼原子分離出來,讓它們附著在銅箔表面。
原理很簡單,操作很復(fù)雜。臺(tái)國安設(shè)計(jì)了雙溫區(qū)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,用氫氣運(yùn)送硼氧化合物氣體,再用強(qiáng)酸把銅箔腐蝕掉,留下一層硼物質(zhì)的薄膜,“能耐住如此強(qiáng)酸和高溫,硼材料的堅(jiān)固和穩(wěn)定可見一斑,為達(dá)此效果我試驗(yàn)了至少350次?!迸_(tái)國安說,“我們的成果發(fā)表2個(gè)月后,美國學(xué)者在超高真空下原位制備、原位表征了另外一種結(jié)構(gòu)的硼原子單層材料,論文發(fā)表在《科學(xué)》上。”
臺(tái)國安讓人們**次看到二維單層硼是什么樣子。它具有比硅更優(yōu)異的特點(diǎn),有望在可調(diào)激光器、光電探測器、邏輯器件和光伏器件方面有重要應(yīng)用。
臺(tái)國安說,他每一年的新年愿望,都是基礎(chǔ)研究實(shí)實(shí)在在地改變世界。


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