化工资讯
当前位置:元素商城  >  化工资讯网  >   新材料资讯   >  中美研究人员首次实现单晶硅纳米线接近理论极限的弹性拉伸
中美研究人员首次实现单晶硅纳米线接近理论极限的弹性拉伸
2016-08-24 09:35:23来源:元素商城

元素百科为您介绍中美研究人员首次实现单晶硅纳米线接近理论极限的弹性拉伸。中美研究人员19日在新一期美国《科学进展》杂志上报告说,他们首次在实验中实现了单晶硅纳米线接近理论极限的弹性拉伸。具有超强弹性的硅纳米线将有望广泛应用在柔性电子皮肤、可弯曲甚至折叠的屏幕等新兴领域。这项研究由美国加州大学洛杉矶分校杜经宁教授、麻省理工学院李巨教授和中国香港城市大学陆洋助理教授等人合作完成。

 中美研究人员首次实现单晶硅纳米线接近理论极限的弹性拉伸

硅纳米线实验研究

硅是半导体产业的基础,广泛应用于各种电子设备。然而,硅晶体是一种非常坚硬而脆的材料,其弹性几乎可以忽略不计,这使得硅在需要承受较大机械形变的器件中的应用受到较大限制。

近年来,随着纳米技术的发展,人们对于微米、纳米尺度下硅的力学性质展开一系列研究发现,随着尺寸的减小,硅可以承受越来越大的形变,其中纳米尺度的硅线可被拉伸至5%以上,但这个数字还是远低于理论计算下约17%的弹性极限。

因此,研究人员利用香港城市大学的高精度原位纳米力学测试平台以及由厦门大学和香港城市大学合作提供的单晶硅纳米线进行实验。单晶硅纳米线的直径约100纳米。

实验显示,高质量的硅纳米线在单轴拉伸下可以达到10%以上的弹性变形并迅速恢复,个别情况甚至实现了约16%的总体拉伸形变,从而首次将硅纳米线的弹性变形推到了其理论极限。

陆洋对记者解释说,这些硅纳米线都是采用成熟的标准方法制备,之所以能实现超强弹性,“应主要归功于材料本身的纳米尺寸、近乎零缺陷的单晶结构和原子级别的光滑表面”。此外,他们开发的精密单轴拉伸测试手段也有助于避免样品在固定过程中出现损伤等。

陆洋说,当前越来越多的电子设备和机电一体化应用涉及到越来越大的机械形变,例如可弯曲折叠的屏幕面板、柔性电池、可穿戴电子设备等,而实现硅纳米线的超强弹性,将大大拓展它在这些领域的应用。

硅纳米线的意义

此项研究的另一个重要意义是,超强弹性意味着硅纳米线可能会出现前所未有的奇异光电性质,从而带来一系列全新的“弹性应变工程”应用,这也是目前的新兴前沿研究领域。

您可能感兴趣的中国化工网栏目: 化学试剂化学元素化学元素周期表CAS查询
元素商城微信公众号
「一个有逼格的公众号」
相关标签: 材料及新材料纳米材料  
相关专题: 纳米材料
相关阅读:
●  洛阳师院等发现芘聚集态与发光性能构效新关系
元素百科为您介绍洛阳师院等发现芘聚集态与发光性能构效新关系。洛阳师范学院化学化工学院傅红如博士与合作者一起,实现了对荧光染料溶剂绿7(含磺酸根的芘分子,SG7)的捕获,并通过对其发光性能测试,验证了理论上预测其发光行为的正确性。相关成果日前在线发表于《应用材料与界面》。 芘是最常使用的荧光发色团之一。然而,芘在固态下没有荧光。理论预测,芘的发光行为与其聚集态有关,包括单体发射(分子间距离......
●  纳米材料的安全性研究
化学词典为您介绍纳米材料的安全性研究。随着科技的快速发展,纳米材料(nano-material)因其特殊性而被广泛应用于化妆品、电学器件、染料、涂料及医药诊断等各个领域。 纳米材料的安全性 纳米材料的大量应用,使人们在工作和生活中与其接触的机会也越来越多。同时,大气颗粒物中也包含大量纳米级的颗粒污染物,这些都对人类的健康造成了威胁,纳米材料的生物安全性问题成为目前各国政府和科学家们关心......
●  纳米复合材料的的特性和应用前景
化学词典为您介绍纳米复合材料的的特性和应用前景。纳米复合材料是一种特殊类型复合材料。纳米复合材料是指分散相尺寸至少有一维小于100 nm的复合材料, 是20世纪80 年代初期由Roy等人首先提出的。 不同的纳米粒子组合形成的复合纳米材料, 不仅具备各原始纳米粒子自身的特性, 同时还因不同纳米粒子之间的协同效应产生了许多新的优异性质。 此外, 由于纳米复合材料分散相的纳米尺度效应, 大的......
热门标签
优惠促销

您确定要从购物车中移除吗???