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    新型纳米材料将取代汞,制造紫外线灯?

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    • 新型纳米材料将取代汞,制造紫外线灯?

      由挪威科技大学电子系统部门教授Helge Weman和Bjørn-Ove Fimland领导的纳研究小组成功地用发射紫外线纳米材料制造发二极管或LED,这是第一次有人在石墨烯表面制造出紫外线,已经证明这是可能的,这真的令人兴奋。研究人员创造了一种新的电子元件,它有潜力成为一种商业产品。它是无毒的,而且可能比现在的荧光灯更便宜、更稳定、更耐用。如果成功地使二极管更高效、更便宜,很容易想象这种设备将在人们的家中变得司空见惯,这将大大增加市场潜力。

      新型纳米材料将取代汞,制造紫外线灯?

      危险但很有用

      虽然保护我们免受过多的太阳紫外线辐射很重要,但紫外线也有非常有用的特性。这特别适用于波长在100-280纳米之间的紫外光,称为UVC光,它对杀灭细菌和病毒的能力特别有用。幸运的是,来自太阳的危险紫外线被臭氧层和氧气困住,无法到达地球。但是制造UVC光是有可能的,它可以用来清洁表面和医院设备,或者净化空气。现在的问题是很多紫外线灯都含有汞,联合国2017年生效的《水俣公约》(Minamata Convention)规定了逐步淘汰汞开采、减少汞使用的措施。该公约是以日本一个渔村命名的,上世纪50年代,该渔村居民因工厂排放的汞而中毒。

      基于石墨烯

      一层石墨烯被放置在玻璃上,形成了研究人员的新二极管衬底,该二极管可以产生紫外线。石墨烯是一种由单层碳原子组成的超强超薄晶体材料,研究人员已经成功地在石墨烯晶格上生长出氮化镓铝纳米线。这一过程是在高温真空室中进行,其中铝和镓原子直接沉积或生长在石墨烯衬底上,具有高精度和氮气等离子体存在。这个过程被称为分子束外延(MBE),在日本进行,NTNU的研究团队与东京上智大学的Katsumi Kishino教授合作

      有光

      生长完样品后,它被运送到NTNU纳米实验室,在那里,研究人员在石墨烯和纳米线上与金和镍进行金属接触,当能量通过石墨烯和纳米线传输时,它们会发出紫外线。石墨烯对所有波长的光都是透明的,纳米线发出的光穿透石墨烯和玻璃,这是令人兴奋能够结合纳米材料和创造功能

      百万美元的市场

      一项分析计算出,从现在到2023年,UVC产品市场将增加60亿挪威克朗,约合7亿美元。对这类产品日益增长的需求,以及汞的逐步淘汰,预计将使市场每年增长近40%。同时获得博士学位,在NTNU的研究中,Høiaas正在CrayoNano工业平台上使用相同的技术,该公司是NTNU纳米研究小组的副产品。

      更便宜更省电

      UVC发光二极管已经可以取代荧光灯,但克雷奥纳诺的目标是创造出更节能、更便宜的二极管。据该公司称,目前UV led价格昂贵的一个原因是其基材是由昂贵的氮化铝制成,石墨烯制造成本更低,对LED二极管的材料要求更低。

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