用户名:  密码:   
网站首页即时通讯活动公告最新消息科技前沿学人动向两岸三地人在海外历届活动关于我们联系我们申请加入
栏目导航 — 美国华裔教授专家网科技动向科技前沿
关键字  范围   
 
MIT:石墨烯扭转“角度”可变超导体
MIT:石墨烯扭转“角度”可变超导体
4/4/2018 2:24:32 AM | 浏览:304 | 评论:0

MIT:石墨烯扭转“角度”可变超导体

英国《自然》杂志日前连发两篇物理学重磅论文,报告了麻省理工学院(MIT)科学家对非常规超导材料的行为的新见解,这一发现轰动业界,被称为石墨烯超导的重大进展。此类材料已让物理学家困惑达几十年之久,而最新发现或有助于开发高温超导材料,用来制作强大的磁体或开发低功耗电子技术。

       根据1957年的超导电性理论,某些材料能够以零电阻导电。然而,许多材料表现出所谓的非常规超导电性,无法用该理论解释。

       此次,美国麻省理工学院科学家帕博罗·加力罗-埃雷拉及其同事发现,当两层石墨烯以一个“神奇角度”缠扭在一起时,它们表现出非常规超导电性。也就是说,研究团队在两层石墨烯中发现了新的电子态,其可以简单实现绝缘体到超导体的转变,而其属性与铜氧化物(其结构往往难以调整)的高温超导类似。

       这种“神奇角度”的石墨烯除了会形成超导态——来源于电子之间的强吸引作用而产生零电阻,还会形成另一种电子态。在第二篇论文中,该团队展示了缠扭的双层石墨烯系统会出现一种新的绝缘态——莫特绝缘体态(Mott Insulator),这种状态似乎由强大的电子间相互作用推动产生。

       两篇论文所报告的系统,可以通过改变扭转角度和电场来轻易调整。这意味着,该成果将提供一个全新的二维平台,以供科学家们理解曾长期困扰物理学界的高温超导电性的起源问题,并将打开一扇研究非常规超导体的大门,同时也为全新电学性能的开拓和工程化铺平道路。(张梦然)

 

新型石墨烯染发剂无毒且不伤发质
(周舟)

美国一个科研团队利用石墨烯材料,开发出一种无毒、不伤发质且可帮助头发防静电的新型染发剂,多次洗涤不会褪色。

美国西北大学材料科学和工程学教授黄嘉兴团队在新一期美国《化学》杂志上发表论文说,他们让柔软的石墨烯材料均匀包裹在头发周围,并使用无毒、可食用的生物高分子粘合剂固定石墨烯,不易褪色。

黄嘉兴对新华社记者说,微观尺度看,传统化学染色材料的有效成分是“球状粒子”,因此洗发时更容易被冲掉,而新材料会像“湿纸巾”一样把头发紧紧裹住。安全性方面,化学染发剂会首先“撬开”头发最外面角质层上的鳞片结构,让染色分子浸入,这会损害发质并具有毒性。而石墨烯的几何结构增加了染发剂的安全性,“体型”更大的石墨烯无法进入体内,不会像化学小分子那样容易被皮肤吸收。

此外,石墨烯材料还具有防静电特性,可帮助头发在干燥季节避免静电现象。

研究人员说,由于无需利用石墨烯的其他电特性,所以采用了制备相对容易的氧化石墨烯,其价格比高质量石墨烯更便宜,适合在消费品市场推广。

这种染发剂的最终形态是液体,可直接喷在头发上。目前,研究人员开发出黑色和棕色两种染发剂,未来还计划开发更多颜色。

 

研究发现石墨烯或可沿食物链影响高等生物

(王珏玢)

南京大学环境学院科研团队与中、美多家研究机构合作,对新材料石墨烯的潜在环境影响进行的最新研究发现,自然界中的石墨烯能随食物链传递,原本鲜有机会直接摄入石墨烯的高等生物,也可能间接“吃到”石墨烯,从而引发健康风险。

石墨烯是目前世界上最薄、最坚硬的纳米材料。它的厚度仅0.335纳米,相当于头发丝的二十万分之一,但硬度却是同规格钢的200倍。它在导电性、导热性等方面性能优异,应用潜力巨大。但石墨烯的大量使用也势必导致其进入自然环境,评估它的潜在生态风险尤为紧要。

南京大学环境学院副教授毛亮领衔的研究团队,2011年来以斑马鱼、螺丝、蚯蚓、小鼠等生物为对象,系统研究了不同情况下石墨烯对环境的影响。研究发现,被水生动物摄入的石墨烯虽然大部分被排出体外,但仍有约百分之一的小尺寸石墨烯进入动物细胞,约千分之一最终进入肝脏。

值得注意的是,石墨烯对生物的影响会随食物链传递。以由细菌大肠杆菌、原生动物四膜虫、无脊椎动物大型蚤和脊椎动物斑马鱼构成的水生食物链为例,水生高等生物既可以从环境中直接摄取石墨烯,又可以通过捕食蓄积了石墨烯的低等动物间接摄取。且在同等环境下,通过食物链摄入的石墨烯量高于从环境中直接摄取。

“这表明,即使是不太可能直接摄入石墨烯的人类,也可能因吃了受石墨烯污染的鱼而让石墨烯进入体内。总体来说,低浓度石墨烯对生物和环境比较安全,但考虑到它可能与多种物质作用以及随食物链传递的特点,对其进行安全评估和管理不能放松。”毛亮介绍,目前,研究石墨烯对水稻、小麦等粮食作物以及对陆地高等动物影响的工作还在进行。将来,石墨烯对包括人类在内的高等生物作用机理将更加清楚。

相关研究成果已于近日发表在国际环境领域权威杂志《环境科学与技术》上。

相关栏目:『科技前沿
认识“网络嵌入法” 2018-08-16 [71]
四色定理:地图上的数学难题 2018-08-15 [96]
释析半导体芯片与中美高端核心技术差距 2018-08-15 [129]
改造火星?人类做不到 ——现有技术条件不足以让红色星球“地球化” 2018-08-10 [67]
欧洲核子研究中心大型强子对撞机首次加速原子:达到接近光速 2018-08-10 [112]
京都大学新技术可让金属铂“化身”半导体 2018-08-09 [117]
《尺度,法则和生命》:17个公式描述物理学不同领域的联系与相互影响 2018-08-05 [234]
Small封面:纳米Ag阵列实现单分子SERS! 2018-08-05 [224]
ACL2018:《知识图谱论文》精选 2018-07-27 [221]
【DARPA加入争霸赛】用量子计算解决机器学习问题,发布四大挑战! 2018-07-27 [231]
相关栏目更多文章
最新图文:
张建星:美国移民局:STEM理工专业类留学生毕业实习换雇主需10日内报告 王梓田:加州大学伯克利分校建筑学教授因涉嫌性骚扰博士生遭处罚 王梓田:害虫防治经理患癌生命垂危 获孟山都公司近3亿美元赔偿金 :荷兰莱顿大学最新发现:音乐疗法可改善痴呆症患者的抑郁和焦虑情绪 :《柳叶刀 公共卫生》:减少碳水化合物摄取 可缩短四年寿命 :中国科技部《2018“万人计划”科技创新、创业领军人才推荐选拔的通知》 :中国科技部《国家重点研发计划“智能机器人”2018年度项目申报》 :赵燕菁:只要让中国地方政府充满活力,川普宣称的胜利就会成为空话
更多最新图文
更多《即时通讯》>>
 
打印本文章
 
您的名字:
电子邮件:
留言内容:
注意: 留言内容不要超过4000字,否则会被截断。
未 审 核:  是
  
关于我们联系我们申请加入后台管理设为主页加入收藏
美国华裔教授专家网版权所有,谢绝拷贝。如欲选登或发表,请与美国华裔教授专家网联系。
Copyright © 2018 ScholarsUpdate.com. All Rights Reserved.