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每日材料前沿丨钐能提高压电材料性能;裸眼3
发表时间:2019-07-10
2017-06-28         

  原标题:每日材料前沿丨钐能提高压电材料性能;裸眼3D全息显示器问世;发现新型绿色制冷新材料

  来自中国、美国和澳大利亚的一组研究人员发现,在压电晶体中加入稀土元素“钐”可以显著提高其性能。该研究成果发表在Science杂志上,文章里详细描述了该研究小组的工作,以及掺杂后的压电晶体性能的改善情况。近几年,研究人员对于是否可以从譬如走路的鞋子里或者贴在衣服腰部的压电器件来获得电量进行了很多研究,这些压电器件结构简单,可以将机械信号转化成电信号。鲜为人知的是压电材料也可以用于传感器应用,如超声波设备。而目前应用比较广泛的压电材料是一种叫做PMN-PT的钙钛矿晶体。研究人员一直在寻找提高其压电性能的方法,在该研究中,通过向PMN-PT中加入稀土元素钐,其性能得到了近一倍的提升。研究人员发现在PMN-PT生长过程中加入钐后,晶体更易产生电荷。而且每1000个母体只需要添加一个钐原子,PMN-PT晶体就会从每牛顿力下产生1200到2500皮库仑的电量增加到3400到4100皮库仑,并且生长的晶体更加均匀,成本也比较低。研究人员表示改进晶体的传感器将具有更好的分辨率和灵敏度。

  近日,大阪大学的科研人员研究出了精确测定纤维素光学参数的方法,发现了纤维素固有的双折射会导致其对不同取向的光的反应不同,可以应用于光学显示器。研究人员以不同的速率拉伸椰果,由于纤维素具有一定的刚度与强度,从而在保持植物细胞的结构完整性的同时,得到单向排列的纤维素纳米纤维薄膜。椰果的直链纤维素分子有助于精确测定双折射。这些纤维素纳米纤维具有良好的透明度,柔韧性,尺寸稳定性和导热性,是极具潜力的光补偿材料,可以用做柔性显示器或电子纸。未来应用前景广泛,相关研究内容发表在ACS MacroLetters杂志上。

  近日,来自科罗拉多大学的研究人员深入研究了激光消磁后磁性材料的回复机制。研究结果发表在了最新的NatureCommunications上。

  磁铁由于内部自旋磁矩的有序排列(全部向上或者向下),因而表现出了磁性。当激光照射时,磁铁的自旋磁矩变得紊乱,导致材料的磁性消失。研究人员用激光照射钆-铁-钴合金,并综合实验数据和计算模拟结果发现:激光使磁性材料内部短时间内表现出了海浪般的超流体特性。自旋磁矩从无序态逐渐转化为局部有序的团簇,接着团簇长大从而使磁铁重新表现出磁性,但并不能完全回复到之前的状态。工程师已将这种特性应用在硬盘中,从而构建出了更快的计算机。

  无需特殊眼镜即可再现逼线D图像的全息显示器一直是理想中的终极技术。韩国高等科学技术研究所开发了一种裸眼的,可投影动态,多色的3D全息显示器,其成果已发表至NatureCommunications。该团队采用了超薄的钛薄膜,其内部充满了微小的针孔,将其附加到传统显示器的LCD(液晶显示屏)面板,实际上这种膜充当了超大容量的非周期光子筛,它以广角衍射光,成功地在约1.8英寸的屏幕上产生了高清的3D全息图像。在目前的工作中,研究人员已对光子筛进行了完善,展示了一种简单、紧凑和可扩展的三维全息显示方法,能容易地应用于现有的LCD显示器。但对体积大的装置还难以操作,并且需要很长时间来校准。尽管如此,该技术有望迎来不戴眼镜看3D电影,在电视和智能手机屏幕上观看全息视频的新时代。

  目前绝大多数冰箱和空调中使用的气体是有毒易燃的氢氟烃和碳氢化合物,当它们泄漏到空气中时会导致全球变暖。近日,来自英国和西班牙的研究人员发现了一种环保型固体,可以替代大多数冰箱和空调中使用的低效污染性气体。研究人员发现由于分子重新配置新戊二醇的塑料晶体会在室温附近显示出极大压力驱动的热变化,这些热变化优于在任何类型的热量材料中观察到的变化,并且这些变化与商业开发中的氢氟烃的变化相当。剑桥大学的Moya教授目前正在与剑桥大学商业化部门探讨,计划将这项技术推向市场。这项发现将会把热量材料带到研究和开发的最前沿,以实现安全而又不影响性能的环保冷却。相关文献发表在Nature Communications杂志上。

  固瑞特(Gurit)与Valplastic签订了资产收购协议,收购了其PET回收生产设备、工作资金以及Valplastic 30多名员工。其最终目标是为其PET核心产品找到安全的原材料供应商。过去,Valplastic 专门回收PET瓶子,并把回收的PET材料加工成薄片和颗粒,再将其进一步加工成PET小球;Gurit 对PET小球进行加工,生产出风能设备和其他产品。显然,通过这场交易,Gurit将能保证产品质量,降低原材料供应成本,提高生产效率,进而实现其PET战略目标。Gurit进军供应链产业,主要是为了获取大量的高品质原料,并在挤压过程这一步对PET材料进行正确的加工。现在,Gurit拥有完整的生产流程和极具竞争力的生产成本,将能保证原材料的及时供应以及产品的质量。目前,Gurit打算继续在全球投资生产PET小球材料,为风能和非风能行业的客户提供服务。

  3D打印技术是一种新型的熔融沉积成型技术。加拿大拉瓦尔大学的光子激光器的研究人员首次成功使用3D打印出用于制造在中红外波长下工作的光学元件-硫属化物玻璃。这种新方法有可能以低成本实现红外光学元件高效制造。基于3D打印的硫属元素化物成分可用于国防和安全应用的红外热成像,也可以为污染物监测,生物医学和其他应用提供传感器。该研究发表在最新的Optical Materials Express杂志上。王中王开奖493333


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