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石墨烯 地球上最強又最輕的材料 比鋼鐵強10倍
2024-05-15 18:17:52 *
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作者 主題: 石墨烯 地球上最強又最輕的材料 比鋼鐵強10倍  (閱讀 1280 次)
peter
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« 於: 2016-02-01 19:25:12 »


石墨烯 地球上最強又最輕的材料 比鋼鐵強10倍
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打破衍射極限:新型石墨烯光學鏡頭只有十億分之一米
http://big5.china.com.cn/gate/big5/science.china.com.cn/2016-02/01/content_8559322.htm

 斯威本科技大學開發的石墨烯鏡頭只有十億分之一(10^-9)米厚。

發展中的一大障礙是光學微鏡頭的“衍射極限”(diffraction limit)——理論上限制了特定鏡頭的解析度。

人們嘗試過用干涉(interferometry)、全息(holography)、鐳射(lasers)、電子(electrons)等各種方法來客服衍射極限——雖然科學家們已經取得了一定的成功,但它不僅複雜,代價也非常高昂。

另一種方法是探索使用蝕刻了同心圓、像小菲涅耳透鏡(Fresnel Lens)那樣的“超薄平板透鏡”。斯威本科技大學團隊稱,這也已經取得了一些成功,但是只有用黃金工藝才行,其他材料不適用於量産。

他們的突破來自於微光子中心的博士研究生Xiaorui Zheng,他使用石墨烯氧化物形成了一個透鏡。該材料使得團隊能夠打造出只有紙張1/300薄、重量不到1微克的超薄平面式透鏡。

這是通過有效地“印刷”鏡頭而達成的,其解決方案是先噴塗一層石墨烯氧化物,然後通過鐳射將之“塑模”成圓形。

團隊稱,這種新型鏡頭是柔性的、可搞定小至200奈米的物體、甚至看到近紅外。顯然,這是可能會是衍射極限的一次突破,允許聚焦的光線少掉一半。

一旦該技術成熟,它將在顯微鏡之外的地方發揮更多的作用,比如更輕更薄的熱成像手機、更小的內視鏡手術、在奈米衛星中替代傳統的鏡頭(節省幾百顆的發射載重量)、以及提升超算和超高速寬頻設備中的光子晶片的效率。

有關這項石墨烯顯微鏡頭的研究詳情,已經發表在近日出版的《自然通訊》(Nature Communications)期刊上。
« 最後編輯時間: 2017-01-15 19:45:42 由 peter » 已記錄

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peter
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« 回覆文章 #1 於: 2017-01-15 19:46:14 »

https://kknews.cc/science/jvpb8op.html

多年來,研究人員已知道,當碳以某種方式排列時可以組成非常堅固的材料。例如石墨烯(Graphene)。迄今為止,石墨烯是人類目前已知的最堅固的材料,它是把碳原子在二維結構上排列成極薄的片所製成的。但它有一個缺點。雖然它有著超薄的性質和獨特的電氣性能,但我們很難用石墨烯創建有用的三維材料。

現在,麻省理工學院(MIT)的一個研究小組發現,把小片狀的石墨烯融合成網狀的結構不僅能保留材料的強度,同時還能讓它有更多的孔洞。從三維列印模型上的實驗,研究人員可以確定,這種具有獨特幾何形狀的新材料實際上比石墨烯更堅固。
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這的結構比鋼強10倍,但它只有鋼鐵5%的密度。發現一種非常堅固又特別輕的材料將會帶來許多應用(往下滑看影片)。


原文網址:https://kknews.cc/science/jvpb8op.html
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