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礬土水泥經(jīng)激光處理可變半導體

發(fā)布時間:2013-06-05 作者: 來源:科技日報 瀏覽:1116

      據(jù)英國《每日郵報》5月29日(北京時間)報道,這似乎有點像古代的煉金術:美國能源部下屬的阿貢國家實驗室與來自日本、芬蘭、德國的科學家合作,用激光對液體礬土水泥進行處理,使其變成了能導電的半導體。這意味著水泥能被用來制造計算機芯片、觸摸屏等,可以說,這項創(chuàng)新性突破有望改變計算機行業(yè)。研究發(fā)表在5月27日出版的美國《國家科學院學報》上。

      以前,只有金屬能變形到金屬?玻璃的形式,但現(xiàn)在科研人員發(fā)現(xiàn),當物質的自由電子被“捕獲”在玻璃內形成的類似籠子的結構中時,物質就會獲得導電能力,因為被“捕獲”的電子會提供與金屬類似的導電機制。他們借用這個名為電子捕獲的過程,將液態(tài)水泥變成了液態(tài)“金屬”。

      研究人員選定的對象是鈣鋁石??一種由鈣和氧化鋁制成的礬土水泥。他們使用一種經(jīng)過二氧化碳激光束加熱的空氣動力懸浮裝置,在2000攝氏度的高溫下將礬土水泥熔化;然后在不同的空氣中對這種材料進行處理,以便控制得到的玻璃中氧原子的結合方式。這種懸浮裝置可以讓熱液體不接觸任何容器表面并形成晶體,這就會使該液體冷卻成能捕獲電子的玻璃狀,從而使其獲得導電能力。

      與傳統(tǒng)金屬相比,新材料擁有更好的抗腐蝕性,也不那么易碎,另外,其能導電,在磁場中的能量損失比較低,而且具有極好的流動性,因而容易處理、建模。

      阿貢國家實驗室的物理學家克里斯?本墨爾表示:“這種新材料有許多應用,包括用來做液晶顯示器內的薄膜電阻器以及平板電腦的監(jiān)視器等。既然我們知道捕獲電子需要什么環(huán)境,我們就能研發(fā)并測試其他材料,以便厘清是否我們也能通過這種方式來讓它們導電?!?/P>

    總編輯圈點

      科幻作品中隨時隨地皆為觸摸顯示屏的描述,可能再一次成為現(xiàn)實。只不過與之前在水泥墻上貼顯示屏的設想不同,水泥墻本身就能成為顯示屏,并具有計算、交互和信息傳輸?shù)哪芰?。因此,與其說這會改變計算機領域,不如說它會顛覆整個建筑行業(yè),讓道路、建筑等所有用到水泥的地方都變成智能數(shù)據(jù)計算交互中心,物聯(lián)網(wǎng)、云計算、智慧星球的所有問題都會迎刃而解。還能怎樣?就取決于我們天馬行空的想象力了。

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