一项新研究表明,煤炭在高科技设备中的未来使用潜力。
麻省理工学院的研究人员发现了一种利用电子设备材料的薄膜以新方式利用煤炭的方法。
研究人员Brent D. Keller,Nicola Ferralis和Jeffrey C. Grossman解释说:“无定形和远距离有序的无序碳材料已在各种应用中使用,从导电添加剂和接触材料到晶体管和光伏技术。”在他们的纳米字母论文中。
“我们展示了一种基于溶液的灵活解决方案,该方法可以在离心后从球磨煤的悬浮液中制备具有可调电性能的薄膜。”
格罗斯曼接着解释说:“当您将煤炭视为一种材料,而不仅仅是燃烧的东西时,化学成分非常丰富。”
他问:“我们能否利用煤等化学物质的丰富性来制造具有有用功能的设备?”
在他们的研究中,他们发现,不同类型的煤炭(没有硅等电气组件通常需要的精炼工艺)的电导率范围跨越了七个数量级。
他们的论文指出:“测得的跳跃能证明了与非晶碳材料和还原的氧化石墨烯相似的电子性能。”
凯勒告诉《麻省理工新闻》,从未对煤炭在电子设备中的潜在用途进行过研究。
他说:“这种材料从来没有以这种方式接触过,以找出其特性,可能具有的独特特征。”
处理材料的方法包括将煤粉碎成粉末,将其放入溶液中,然后将其以均匀的薄膜形式铺展在基板上-这是创建许多不同的电子设备(例如晶体管或光伏电池)时使用的步骤。
研究人员发现,只需调节煤的加工温度,即可对材料的光学和电学性质进行微调。
Grossman继续指出,该材料的低成本以及较低的制造成本为煤炭提供了潜在的新途径,并且与石墨烯或二氧化硅不同,该材料在加工过程中不需要很高的纯度。
这项研究得到了Bose Fellows计划以及石油和天然气公司ExxonMobil以及MIT能源倡议和ExxonMobil研究员计划的支持。
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