美科学家研制出新型真空沟道晶体管

  集半导体晶体管及真空管的优势于一身

  【据物理学组织网站2017年4月4日报道】虽然真空管曾经一度是早期电子元器件的基本核心组件，但是截止到上个世纪七十年代，真空管就已基本被半导体晶体管所全部替代。可是，近年来美国航空航天局（NASA）艾姆斯研究中心的研究人员一直在开发可将真空管和现代半导体晶体管的优势融为一体的“纳米真空沟道晶体管”（NVCTs, nanoscale vacuum channel transistors）。

  与传统晶体管相比，纳米真空沟道晶体管的速度更快且对高温和辐射等极端环境的抵抗能力更强。这些优势使纳米真空沟道晶体管成为了抗辐照深空通信、高频器件和太赫兹电子器件的理想选择。此外，纳米真空沟道器件还有望继续延续即将走向尽头的摩尔定律。

  与半导体晶体管相比传统真空管还有明显的劣势，比较突出的是其体积巨大且能耗严重，正是由于这些原因导致其逐渐淘汰。对于纳米真空沟道晶体管来说，尺寸不再是一个令人担心的问题，由于在制造器件的过程中应用了现代半导体制造技术，晶体管的尺寸可达到仅有几纳米的水平。为了解决更为急迫的能耗问题，艾姆斯研究中心的研究人员最近又设计出了一种硅基纳米真空沟道晶体管，该晶体管具有改进的栅极结构，将驱动电压从几十伏减少到不到5伏，从而有效降低了能耗。该研究工作已发表在最新一期的《纳米快报》上。

  在纳米真空沟道晶体管中，栅极的作用是利用驱动电压控制电子在源极和漏极之间的流动。相反，传统真空管是通过加热器件的发射极来释放电子的。由于电子被发射后经过的路径处于真空状态，电子的移动速度会很高，这便是真空管运行速度快的根本原因。

  纳米真空沟道晶体管中其实并没有实际意义上的真空环境，恰恰相反，电子会经过一个充满惰性气体（如氦气）的空间。由于源漏两极之间的距离非常小（约50纳米左右），电子在运动过程中与气体分子发生碰撞的几率很低，因此电子在这种“准真空”环境中的运动速度与在实际真空中的运动速度十分接近。即便电子与气体分子发生了碰撞，但由于器件的工作电压很低，气体分子并不会被电离。

  新型真空沟道晶体管的最大的优势是其对高温和电离辐射具有很强的抵抗能力，这使其有望在军事和空间应用领域常见的极端环境中获得应用。最新的实验研究结果显示，纳米真空沟道晶体管在高达200摄氏度的高温下运行时的性能依然稳定。相比之下，传统半导体晶体管在该温度下将会中止运行。验证测试还显示新型纳米真空沟道晶体管具有相当强的抵抗伽马射线和质子辐射的能力。

  未来，研究人员计划进一步改善纳米真空沟道晶体管的性能。研究计划包括器件结构及器件材料属性的纳米尺度建模和对器件老化机制的研究，以改善器件的可靠性、延长器件寿命。

  韩国研发出采用石墨烯透明电极的OLED显示器

  【据石墨烯资讯网站2017年4月11日报道】韩国的ETRI（电子和电信研究所）的研究人员已经使用石墨烯透明电极来创建尺寸为370mm×470mm的OLED显示器。

  ETRI团队开发了一种新工艺，可以在玻璃基板上利用石墨烯制成图案、大小精确的电极。研究人员用新电极替代了目前商业应用中使用的氧化铟锡，这是一种已知的易碎脆性金属。

  该团队表示，与石墨烯相结合的柔性基板将可以实现足够薄的柔性显示器，用于可穿戴设备和衣服。他们将尝试使用塑料基板代替玻璃，以便该工艺可以应用于可穿戴OLED。

  ETRI一直专注研究石墨烯增强OLED技术，并在2016年设法开发出使用石墨烯透明电极的透明OLED原型。

  美国研发出用于火箭发动机的新型纳米材料

  【据英国the engineer网站4月3日报道】莱斯大学与NASA合作开发了一种新型碳化硅“绒毛纤维”，可以嵌入NASA最新火箭发动机使用的陶瓷复合材料上，提升火箭喷嘴和其他部件的强度和耐高温性。

  目前用于NASA火箭发动机的陶瓷复合材料使用碳化硅纤维来增强，能够承受住1600摄氏度的高温，但容易氧化开裂。莱斯大学将碳化硅纳米管和纳米线嵌入陶瓷复合材料纤维表面，使纤维表面像钩子和线圈一样卷曲，类似于魔术粘。纤维缠绕处具有很强的咬合作用，这不仅可以减少复合材料的开裂，也可以防止氧气改变纤维的化学结构。该新型纳米材料研制过程首先将碳化硅纤维浸泡在铁催化剂中，之后用水辅助化学气相沉积方法将碳纳米管直接插入纤维表面。碳化硅纤维在纳米硅粉内高温加热，从而将碳纳米管变为碳化硅“绒毛”。研究人员认为这种绒毛状碳纳米管能够提升NASA火箭喷嘴和其他部件的陶瓷复合材料的强度和耐高温性。同时，这种新型材料的使用将进一步减轻发动机重量，在使用碳化硅复合材料之前，很多发动机部件由镍合金制成，并需要一套冷却系统，通过采用陶瓷基复合材料，可以去除冷却系统，减轻发动机重量并提升了发动机的耐高温性。

  摩擦和压力测试表明，绒毛状碳化硅纳米管相互之间的横向作用力远远大于纯碳纳米管或非增强纤维之间的作用力。同时，该材料可以轻易的在纳米压痕仪高压作用下恢复，说明了材料抗压抗分解能力。

  下一步研究团队计划将该技术应用于其他碳纳米材料，来制备更多新型材料。

  俄罗斯利用电子复合材料研制出军事目标通用隐身伪装

  据《俄罗斯报》报道，俄国家技术集团旗下俄罗斯电子公司（Ruselectronics）所属的莫斯科中央科研工艺研究所（Technomash）的科学家们研制出可隐藏整个目标的可见光伪装技术。

  新技术使用了一种电子复合材料，在可见光范围内可对目标有效伪装，并能根据周围可视环境的变化而调整。这种材料可以改变颜色和同一颜色的明暗度，并且可以建立复杂的图像，甚至可以建立叶子在风中舞动的图像。

  俄罗斯电子公司副总经理伊戈尔·克洛奇科表示，复合材料的应用原则不是热或者电磁伪装，而是视觉伪装，其基础是利用可控电子脉冲改变颜色和颜色的明暗度。实际上，这种材料相当于一块可以隐藏整个目标的伪装屏幕，在应对高精度武器方面前景广阔。除此之外，专家也预言，大量民用领域也急需这种隐身材料。

  首个基于二硫化钼二维材料的微处理器芯片诞生

  【据物理学组织网站2017年4月11日报道】二维材料虽然仅由一层或几层原子构成，但其用处非常大。石墨烯是最著名的二维材料。二硫化钼（由钼原子和硫原子构成的仅有3个原子直径厚度的层状材料）也属于二维材料的一种。但与石墨烯不同的是，二硫化钼具有半导体性质。维也纳工业大学（TU Wien）光子学研究所的托马斯·穆勒博士和他的研究团队认为，二维材料最有希望替代硅成为未来生产微处理器及其它集成电路所使用的材料。

  微处理器是当今世界普遍存在且不可或缺的电子器件。若没有微处理器技术的发展，许多在今天看似理所当然的事物都将不复存在，如电脑、智能手机及互联网等。然而，一直被用来制造微处理器的硅材料正在逐渐接近其自身的物理极限。包括二硫化钼在内的二维材料，有望成为硅材料潜在的替代者。

  虽然，自2004年石墨烯首次被成功分离至今，用二维材料制作单个晶体管的研究一直都在进行，但是对于制造具有更复杂结构电路的研究还未有实质性的进展。

  近日，托马斯·穆勒和他的研究团队在这一研究领域获得了突破性的进展，制作出了全球首个基于二维材料的微处理器。该处理器芯片表面积仅为0.6平方毫米，集成有115个以二硫化钼作为沟道材料、钛/金作栅极、氧化铝为栅氧化层的晶体管，其数据寄存器及程序计数器总容量为1个比特，可执行外部存储器中的自定义程序、完成逻辑运算以及与外界进行通信。该处理器具有截至目前最为复杂的基于二维材料的电路结构，1个比特的数据存储设计也能很容易得到扩展。

  研究团队的Stefan Wachter博士说：“虽然按照传统的硅基半导体工业标准此研究成果看上去并不是很突出，但在二维材料微处理器研究领域，该研究的成功仍然是一个非常重大的突破。因为我们实现了对这一概念的验证，并十分确定它会有进一步的发展。”然而，该研究项目得以成功的原因也不单单在材料选择上。“我们也仔细考虑过单个晶体管的尺寸问题。基本电路元器件中晶体管的几何尺寸是决定能否实现制造、级联更多复杂单元的关键因素。”穆勒解释道。

  不言而喻，该技术若想得到实际应用，必须扩大其晶体管集成度，需要有成千上万甚至更多的晶体管来构成具有强大功能且复杂的电路。另外，再现性是需要克服的又一个挑战。毕竟，无论是二维材料的合成还是随后的处理过程都还处在一个相当初级的阶段。

  穆勒指出：“由于我们在实验室是通过人工的形式制作电路的，如此复杂的电路设计几乎是无法实现的。因为，为了使处理器正常工作，要确保每一个晶体管都能按计划发挥相应的作用。”然而，研究人员确信，随着工业的进步，用不了几年，该技术就一定能在更多的领域得到应用。例如，由于二维材料具有突出的机械柔韧度，对于制造柔性电子产品来说比传统硅材料更具优势。

  石墨烯材料柔性内存问世可弯曲屏幕越来越近了

  石墨烯新材料

  据Android Authority网站报道，英国埃克塞特大学科学家开发了一种基于石墨烯的新型存储解决方案，与传统闪存存储系统相比，这是一种成本更低、更环保的解决方案，具有速度超高、尺寸奇小、容量大、透明和柔性的特点。

  这种新型的混合石墨烯氧化钛内存为智能手机制造商在新设备的设计和功能方面提供了足够的余地。除了作为世界上最轻和最强的化合物之外，石墨烯也是最薄的，厚度仅为一个原子。碳基材料也是最好的电导体，这将使其适合放置在诸如智能手机之类的设备中。

  这种材料的一个缺点是生产过程复杂。据报道，三星据称已投入研究石墨烯，该公司甚至提交了一些专利申请。在这一点上，很难说由石墨烯制成的存储单元是否会使其成为灵活的智能手机，但材料方面来看，石墨烯肯定是最好的选择。

  石墨烯存储器

  Android Authority表示，对于可弯曲手机和智能服装来说，这种新型内存似乎是一种完美的解决方案，如果良率足够高，它完全能取代当前电子产品中的闪存。

  研究人员称，与当前闪存相比，这种内存成本更低、适应性更强，具备“出色的耐用和保留性能”。

  英国埃克塞特大学教授大卫·赖特（David Wright）指出，“利用氧化石墨烯生产内存的消息以前有过报道，但之前的技术通常尺寸大、速度慢，面

  向低端电子产品市场。相比之下，我们的氧化石墨烯-氧化钛混合内存，仅长50纳米，厚度为8纳米，读写时间低于5纳秒。”

  Android Authority称，与类似大多数技术一样，新型内存大规模上市尚需数年时间，不过其前景似乎相当光明。鉴于柔性智能手机即将问世，柔性锂离子电池已经开发成功，我们相信三星和其他主要内存厂商将在近期投资这种新技术。

  该技术的应用是否是领域真正的需求？

  实际上，石墨烯最有别于其他材料的一个特点就是柔软性，这和大多数智能商品厂家的新一代产品研发方向相契合。然而，让我们先清楚地想一个问题，我们需要软屏吗？

  就目前来看，大多数人给出了肯定的回答，因为现在对屏幕的需求已经不单纯满足于观看功能，而更希望是一种交互设备，如果有柔性屏，交互场景几乎可以扩展到任何物体上，目的类似于几年前的研究投影+手势识别的交互技术。另一方面，人们对产品的需求也不仅仅停留在实用性，开始追求产品的新颖性、时尚性和能够带来更好的视觉享受、用户体验等，如果可以做成穿戴设备，便可以在很大程度上使产品更加便携时尚，和用户更加融合，带来更好的用户体验。

  时间晶体 一种曾被认为是无法存在的物质被创造出来了吗？

  曾几何时，人们认为在物理学上不可能存在“时间晶体”这种奇异物质形态，但是现在人们已经创造出了这种晶体。

  用光拨弄原子是Christopher Monroe的终身事业。他把原子排列成环、链，然后用激光处理，以探索原子的特性，制造基本的量子计算机。去年，他决定尝试一项看似不可能的任务：创造时间晶体。

  时间晶体听起来很像科幻电视剧《神秘博士》中的道具，但它植根于现实的物理学。它是一种假设的结构，不需要任何能量就能保持振动，就像永远不需要上发条的时钟一样。

  普通晶体中的原子在空间上重复，时间晶体则在时间上呈周期性重复。这一概念极具挑战性，因此，当诺贝尔物理学奖得主Frank Wilczek在2012年提出这个大胆的概念时，其他研究者很快证明了时间晶体是不可能被制造出来的。

  但证明存在漏洞；另一个物理学分支中的研究者找到了利用这些漏洞的方法。Monroe是马里兰大学的一位物理学家，他的团队利用他们原本为其它目的构建出的原子链，创造了一种时间晶体（见图“如何制造时间晶体”）。“可以说，我们是误打误撞发现它的，”Monroe说。

  Nik Spencer/Nature

  另一组来自哈佛大学的研究者利用“脏”钻石（译注：指含大量氮原子杂质的钻石）也独立制造出了时间晶体。这两种版本都被视为时间晶体，但与Wilczek原先构想的不同。两篇论文的作者，加州大学伯克利分校的物理学家Norman Yao表示：“（创造出的时间晶体）虽然不像人们一开始设想得那样奇异，但还是十分怪异。

  它们也是一类令人惊叹的物质形态的首批样本：时刻处在变化中、永远不会达到稳态的量子粒子集合。这些系统从随机的相互作用中获得稳定性，而其他类型的物质则会被随机的相互作用所扰乱。

  ”这是一种新的序，过去被认为是不可能的。这一结果非常令人振奋，“哈佛大学团队的成员Vedika Khemani说。她也曾是最初推论出这种新型物质形态存在的团队的成员。实验物理学家已经在计划如何在量子计算机和超敏磁传感器等设备中利用这种奇异系统的性质了。

  打破时间对称性

  在Wilczek的设想中，时间晶体是一种打破规则的方式。物理学定律的对称性体现在它们同样适用于时间和空间上所有的点。然而，许多系统都违反了这种对称性。在磁铁中，原子自旋会有序排列起来，而不是指向各个方向。

  在矿物晶体中，原子占据了空间中的固定位置，若稍有偏移，晶体看起来就是截然不同的了。物理学家将这种等价变换导致属性变化的现象称为对称性破缺。在自然界，对称性破缺无处不在——磁性、超导性，甚至还有赋予所有粒子质量的希格斯机制皆根源于此。

  2012年，现任教于瑞典斯德哥尔摩大学的Wilczek开始好奇为什么对称性不会在时间上自发破缺，以及能否创造出在时间上自发破缺的物质。他将这种物质称为时间晶体。

  实验物理学家构想出了这种物质的量子版本：它可能是一个无休止地旋转、循环，然后返回初始格局的原子环。其属性永远随着时间同步变化，就像晶体中原子的位置随空间变化一样。该系统处于最低能态，但其运动却不需要外力。在实质上，时间晶体是一种永动机，不过它不能产生可用的能量。

  Illustration by Peter Crowther

  乍一看，人们会觉得这个想法一定是错的，Yao说。从定义来说，处在最低能态的系统不会随时间变化。Yao说，如果出现了变化，就意味着系统还有额外的能量可以失去，旋转也会很快停止。但Frank说服了科研界，使大家相信这个问题比看上去更加微妙，他说。在量子世界，永动并非没有先例：理论上说，超导体就能永远导电（但电流是均匀的，因此在时间上没有变化）。

  渡边悠树（Haruki Watanabe）在加州大学伯克利分校完成了博士学位。从走出第一场博士学位口试起，他就开始思考这些互相矛盾的问题了。在考试中，他展示了自己有关空间对称性破缺的研究结果；导师问他Wilczek提出的时间晶体有何深远意义。

  渡边悠树说：在考场上，我没有回答出来，但这个问题激起了我的兴趣。“当时，他对这种物质存在的可能性非常怀疑。”我在想，我该如何说服人们这是不可能的呢？

  于是，渡边悠树与东京大学的物理学家押川正毅（Masaki Oshikawa）一起，开始尝试以严谨的数学方式证明自己直觉得出的答案。通过将问题（时间晶体为何是不可能的）表述为一个系统中相距遥远的部分在空间和时间上的关系，他们在2015年推导出了一个定理，表明时间晶体不可能在任何处在其最低能态的系统中创造出来。研究者还证实，对任何平衡系统（也就是各种能量都已达稳定状态的系统）来说，创造出时间晶体都是不可能的。

  在物理学界看来，这个问题的答案相当明确。时间晶体似乎是完全不可能实现的，Monroe说。但他们的证明留下了一个漏洞。他们并没有排除时间晶体在还没有达到稳态的非平衡系统中存在的可能性。全球各地的理论物理学家开始思考如何创造出其它版本的时间晶体。

  粒子汤

  而突破还是出现了，而且来自一个谁也没想到的物理学领域。这个领域的研究者当时完全没有在考虑时间晶体这个问题。

  Shivaji Sondhi是普林斯顿大学的理论物理学家，他和同事正在观察当一些由各种相互作用的粒子组成的孤立量子系统反复受力时会发生什么。物理学教科书说，这样的系统的温度将会升高，然后陷入混沌之中。但在2015年，Sondhi的团队预测，在某些条件下，它们反而会结合在一起，形成一个在平衡态中不存在的物质相：一个表现出了人们前所未见的微妙相关性的粒子系统，其模式还会在时间上重复。

  这种说法吸引了Chetan Nayak的注意，他曾经是Wilczek的学生，现在在加州大学圣塔芭芭拉分校和微软Station Q实验室任职。Nayak和他的同事很快意识到，这种奇异的非平衡物质态也是一种时间晶体。但它并不是Wilczek设想的那种：它并不处在最低的能量态，而且需要周期性施加外力才能振动。不过，它也会获得与外力不一致的稳定节律，这意味着它能打破时间对称性。

  这就好像是在跳绳时甩了两下绳，但绳子只转了一圈，Yao说。这种对称性破缺比Wilczek设想的更弱：在他的设想中，绳子应该会自己转动。

  刚听说这一切时，Monroe并没有理解。我了解得越多，就越对它产生兴趣，他说。

  绿光照出了一个在钻石缺陷内的电子自旋网络（红色）中形成的时间晶体。Georg Kucsko

  去年，他开始尝试用原子构建时间晶体。方法极为复杂，但只需要三种基本材料：反复干扰粒子的外力；让原子彼此相互作用的方法；以及随机无序元素。Monroe说，将这三者结合起来，就能保证粒子吸收的能量受到限制，从而保持稳定、有序的状态。

  在他的实验中，这意味着反复向一条由十个镱离子组成的离子链交替发射激光：第一次照射翻转其自旋，第二次照射则让自旋以随机方式相互作用。这种激光组合能让原子自旋振荡起来，但周期是自旋翻转的两倍。

  此外，研究者还发现，即便他们用不完美的方式翻转系统（比如稍稍改变施加外力的频率），振荡仍然保持不变。Monroe说：系统仍然处于非常稳定的频率上。他说，空间晶体对试图改变其原子间固定间距的尝试也有类似的抵抗力，时间晶体展示了同样的性质。

  在哈佛大学，物理学家Mikhail Lukin试图实现类似的目标，但使用了截然不同的系统：3D钻石块。这块钻石上密布着约一百万个缺陷，每个缺陷都包含着自旋。钻石的不纯净性也提供了天然的无序性。Lukin和他的团队使用了微波脉冲来翻转自旋，他们发现，系统只在极少数时间会对干扰做出反应。

  物理学家认为，这两种系统自发打破了某种时间对称性，从而在数学上满足了时间晶体的标准。但对于是否应该将它们称为时间晶体，物理学家们也有争议。进展喜人，但在一定程度上，将它们称为时间晶体是在滥用这一术语，押川正毅说。

  Yao表示，这些新系统的确是时间晶体，但时间晶体的定义需要缩小，以避免将人们已经充分理解、且对量子物理学家来说并不那么有趣的现象包括其中。

  但Monroe和Lukin的成果也非常激动人心，只不过原因不同。他们的时间晶体似乎是一系列新相态的首批示例，或许也是最简单的示例，这些相态存在于人们探索相对不多的非平衡态中。

  这些晶体也许能用于一些实际应用中。其中一种晶体能在高温下作为量子模拟系统工作。物理学家经常在纳开氏度（接近绝对零度）下使用纠缠量子粒子来模拟在经典计算机上无法建模的材料的复杂行为。

  时间晶体代表着一种存在于远高于上述温度下的稳定的量子系统——Lukin的钻石方法达到了室温，有望打开不需低温的量子模拟的大门。

  Lukin说，时间晶体可能也可用于超精密传感器。他的实验室已经在使用钻石缺陷来检测温度和磁场的微小变化了。但这种方法也有局限性，因为如果过多的缺陷包含在了较小的空间里，它们的相互作用就会破坏其脆弱的量子态。

  但在时间晶体中，这些相互作用起到了稳定作用，而非破坏作用，Lukin因此得以利用数百万个缺陷来产生强大的信号——足以有效探测活细胞和原子厚度的材料。

  Yao说，相互作用的稳定原理或可以更加广泛地应用于量子计算中。量子计算机极具潜力，但也存在挑战——长期以来，人们一直在试图保护执行计算的脆弱量子位，同时保证它们可用于编码和读出信息。能否找到相互作用能稳定这些量子位的相态是一个我们很想知道的问题，Yao说。

  马克斯·普朗克复杂系统物理学研究所主任Roderich Moessner表示，创造时间晶体的故事是一个很好的例子，说明进步往往发生在不同想法相互融合时。或许，他说，这种特殊的方法只是制备时间晶体的众多方法之一。

  新型石墨烯涂层一旦形变就变色

  有望用于飞机、桥梁等设备设施的故障检测

  德国莱布尼兹聚合物研究所的研究团队开发出了一种特殊的的石墨烯涂层，这种石墨烯涂层能够在它变形或破裂时改变颜色，该论文发表在《Material Horizons》上。

  该团队在论文中描述了这种石墨烯涂层的制备方式，并阐述了它们的潜在商业价值：用于人造设备设施的故障检测。

  飞机和桥梁等设备设施都有可能在毫无征兆的情况下突然出现故障。事实也证明，在故障前，这些涉及人身安全的设施所出现的异常难以被人察觉。

  例如，飞机机翼和其它飞机部件在受到一定的骤加应力时会产生微裂纹，这些裂纹也许会导致故障，但是又难以用肉眼观察出来。莱布尼兹聚合物研究所的这项研究成果，会让检测变得更加容易。

  那么，这种新型石墨烯涂层是怎样实现一遇形变或破裂就变色的呢？

  一般的人造材料通常是通过颜料来着色——这些颜料能吸收一定范围内的波长，也能反射一定的波长。但是，自然界中的生物通常是通过特定的、”精心设计“的结构来反射，放大或吸收某些频率范围内的光。

  这样的颜色又称为结构色 （structural colour，又称物理色），可变结构色带来了自然界中生物的色彩变化。例如，昆虫体壁上有极薄的蜡层、刻点、沟缝或鳞片等细微结构，使光波发生折射、漫反射、衍射或干涉而产生的各种颜色，甲虫体壁表面的金属光泽和闪光也是典型的结构色。

  为了制备类似生物”结构色“的涂层，研究人员通过使用特殊的沉积方法，使石墨烯纳米片（GNPs）堆叠出独特的鳞片结构。通过调谐精细的平行多层结构，他们在一个复合相间区域观察到了石墨烯涂层从红色、黄色到绿色的可变结构色。

  在原生状态下，石墨烯涂层呈红色，但是如果一些因素使石墨烯的平面发生了内凹或外凸，该涂层将会变成黄色；在破裂的情况下，由于割裂了该涂层近邻薄片之间的连接，它又会变成绿色。这就使人们观察材料是否受到损害变得更加容易。

  这种颜色的变化过程在显微镜下是非常明显的——精心放置的石墨烯薄片的任何结构变化都会导致其中某些石墨烯薄片的方位发生变化，这就造成了光在涂层的某些方向（不同于大多数薄片方向）发生反射。

  研究人员相信，他们制备的涂层或与其类似的产品有一定的工业应用前景。但是，该涂层在揭示材料变形和破裂程度的有效性仍待测试，这种涂层是否能适应现实世界中恶劣的环境也尚未明确。

  香港理工大学研发新材料   随身净化空气可制成挂坠

  据香港《大公报》报道，空气质素人人关心，但现时空气净化装置无法随身携带。香港理工大学机械工程学系研发出最新半导体纳米纤维TZBG，大幅提升传导性能，在第45届日内瓦国际发明展中获颁”评判特别嘉许金奖。新材料可做用于净化空气及消毒的光触媒物质，质地柔软，适用于不同表面，更可制成挂坠佩戴，犹如”随身空气净化机，防止大肠杆菌侵入，亦令净化效率比现今技术高十倍，成本却低逾九成。

  该项目由理大机械工程学系讲座教授梁焕方率领，采用静电纺纱技术，将石墨烯、碳纳米管等高传导性纳米材料植入半导体纳米纤维，如同为流动的电子修建高速公路，大大提升电子流动的速度，减少电子流失。该项发明获得第45届日内瓦国际发明展评判特别嘉许金奖。

  香港理大机械工程学系研发出最新半导体纳米纤维，大幅提升传导性能，在第45届日内瓦国际发明展中获颁评判特别嘉许金奖。图片来源：香港《大公报》

  香港理大机械工程学系研发出最新半导体纳米纤维，大幅提升传导性能，在第45届日内瓦国际发明展中获颁评判特别嘉许金奖。图片来源：香港《大公报》

  新材料TZBG胜二氧化钛

  梁焕方介绍，该项技术可用于清洁环境的光触媒。他指现时常见的光触媒净化产品，如空气净化机、消毒器、除臭剂等，多以二氧化钛为主。但二氧化钛将有害气体一氧化氮转化成无害物质二氧化碳的效率较低，一般低于5%，并且只受紫外光激发，室内效果不理想。此外，二氧化钛粒子可被人体吸入，造成伤害。

  为解决上述问题，梁焕方说，首先将二氧化钛由粒子形态锻烧后，拉直成纤维，再将高传导性材料石墨烯移植进去，制成新材料，简称TZBG。他还称，TZBG透气性强，更易吸收光和气体。空气过滤器使用TZBG光触媒后，转化一氧化碳为二氧化碳的效率增加十倍，吸附有害分子的面积增加43%，成本下降逾九成。

  适用不同表面有抗菌功能

  另外，TZBG质地柔软，适用于不同表面。可置于风扇仔前，成为手提空气净化器，置于口罩内或制成项链、挂饰随身携带，净化佩戴者周围空气。梁焕方指，TZBG亦有抗菌功能，可防止大部分细菌，如大肠杆菌侵入人体。目前该项发明正与全球多家企业洽谈，冀将其商品化。

更多关于材料方面、材料腐蚀控制、材料科普等方面的国内外最新动态，我们网站会不断更新。希望大家一直关注国家材料腐蚀与防护科学数据中心http://www.ecorr.org