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聚合物包覆硅纳米片材料有望替代石墨烯

时间:2017-03-14  来源:国防科技信息网   发布:高端装备网 
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  据报道,硅纳米片是薄的二维层状材料,具有非常类似于石墨烯的光电性质。但硅纳米片不太稳定。现在,德国慕尼黑工业大学(TUM)的研究人员第一次生产了一种复合材料。它结合了硅纳米片和一种抗紫外线和易于加工的聚合物。这使科学家们距离柔性显示器和光电传感器等工业应用更进一步。

 

  与碳类似,硅可形成仅一个原子层厚的二维网络。像石墨烯,这些二维硅层具有非凡的光电性能。因此,硅纳米片可以在纳米电子学中应用,例如在柔性显示器,场效应晶体管和光电探测器中。由于其具有存储锂离子的能力,因此也被认为是可再充电锂电池中的阳极材料。

 

  现在,Helbich与大分子化学主席Bernhard Rieger教授合作,首次成功地将硅纳米片嵌入聚合物中,保护它们免受腐烂。同时,保护纳米片免受氧化。这是第一种基于硅纳米片的纳米复合材料。

 

  其灵活性和对外部影响的耐久性也使得新开发的材料适合用于工业加工的标准聚合物技术。这使该材料的实际应用似乎触手可得。

 

  该复合材料特别适用于未来纳米电子学的领域。这里,诸如电路和晶体管的“经典”电子部件在小于100纳米的标度上实现。这使全新的技术得以实现-例如更快的计算机处理器。

 

  该研究是ATUMS研究生课程(阿尔伯塔/ TUM国际功能混合材料研究生院(ATUMS; IRTG 2022))的一部分,其中德国和加拿大在化学、电气工程和物理学领域的科学家密切合作。他们的目标不仅是创造基于纳米颗粒和聚合物材料的新功能,而且同时开发第一应用。这项工作由德国研究委员会(DFG)和加拿大自然科学与工程研究理事会(NSERC)资助。

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