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:
●  科学家模拟合成新型石墨烯 可望应用于纳米尺度电子器件
元素百科资讯频道:本文主要讲的是关于科学家模拟了一种称为五边形石墨烯的新型碳材料的合成,,可望在纳米尺度的电子和机械器件中找到广泛的用途。一般来说,石墨烯是一种六边形结构的碳材料。日前,北京大学应用物理与技术研究中心王前教授课题组与其他国际合作者模拟了一种称为五边形石墨烯的新型碳材料的合成。与由碳六元环所构成的石墨烯不同,这种碳的新同素异形体是以纯碳五元环为结构基元构成的二维结构,并具有可与石......
●  《独立报》石墨烯新结构形似海绵比铁硬
元素百科为您介绍《独立报》石墨烯新结构形似海绵比铁硬。据英国《独立报》8日报道,美国麻省理工学院(MIT)的科学家通过按压并熔化石墨烯薄片,制造出迄今最轻质坚固的材料之一——一种多孔的三维石墨烯结构,其形状类似海绵,密度仅为铁的5%,但坚固程度为铁的10倍多。 石墨烯材料坚硬石墨烯在二维形式时被认为是最坚固的材料,但研究人员一直很难将其二维形式下的坚固强度,转化到有用的三维材料内。在最新......
●  纳米碳材料的类型有哪些,就业前景如何
化学词典告诉你纳米碳材料的类型以及就业前景。近年来,碳纳米技术的研究相当活跃,多种多样的纳米碳结晶、针状、棒状、桶状等层出不穷。尤其是碳纳米材料中纳米碳纤维、纳米碳管等新型碳材料具有许多优异的物理和化学特性,被广泛地应用于诸多领域。 纳米碳材料的类型(1)碳纳米管 碳纳米管是由碳原子形成的石墨烯片层卷成的无缝、中空的管体,一般可分为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管和双壁碳纳米管。(2)碳纤维 ......
热门标签
优惠促销

您确定要从购物车中移除吗???