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石墨烯真的亮了,做电灯泡它最强!

2015-11-20 16:11:42 Source:admin Editor:


根据世界各国近年来针对新型电子材料“石墨烯”的不断深入研究,世界各国的研究单位与专家也陆续的发表了相关性的研究发现与成果,就在今年,各国的研究单位把新型电子材料“石墨烯”运用到了灯光照明领域上,石墨烯这次真的亮了,做为电灯泡就属它最强了。专业连接器接线端子代理商元茂贸易有限公司的陈工程师就关注上了有关新型电子材料“石墨烯”被运用到灯光照明领域上的趋势与未来发展,以下就是陈工程师透过网络汇集整理出的相关性新闻。


石墨烯灯泡比传统LED灯泡更便宜


根据BBC的最新消息称,英国曼彻斯特大学的国家级石墨烯研究所研制出了全新的石墨烯灯泡,拥有比LED灯泡更坚固的结构和更低廉的价格。


在不少国家,由于LED灯泡的环保节能及使用寿命长的特性,已经有法律规定来确保LED灯泡迅速取代传统白炽灯泡。而就在白炽灯被LED灯逐步取代的时候,这种新型石墨烯灯泡即将为照明技术带来又一次革新,有望于2015年面市并开始销售。


这种新型石墨烯灯泡仍基于LED技术研发,通过神奇的石墨烯分子大大增强其性能和使用寿命,而且在价格上有希望比传统LED灯泡更便宜。这种创新技术的石墨烯灯泡为可调光灯泡,灯泡内有灯丝形状的LED灯,且LED灯外层会涂上石墨烯,石墨烯的导电能力强,可因此让灯泡使用时间拉长,并减少10%的能源消耗。


该研究所表示,该项目是2015年三月份开始的,正在抓紧展开石墨烯灯泡的销售工作,通过降低成本力图保持这种石墨烯灯泡比传统LED灯泡更便宜。


理工用石墨烯砍掉LED灯高成本


南京理工大学近期发布,该校取得新型二维半导体研究进展,有望制造出新型材料,大大降低LED灯生产成本,该研究成果已经在线发表在化学与材料等学科顶尖期刊《德国应用化学》上,并被Nature、Nan oWerk等学术媒体选为“热点文章”。


市面上能买到的LED灯,售价高于普通灯数十倍,使LED灯无法走入百姓家。南理工纳米光电材料研究所曾海波所长介绍,取材普遍、成本低廉的石墨烯等新材料非常适合用于制造包括LED在内的信息、能源器件。然而,这些材料的金属、半金属属性成了其致命缺点。如何改变这些材料的属性成了材料学界难以攻克的瓶颈。


“制造LED只是这种新材料应用的一个方面,”曾海波介绍,该材料还可以取代硅,应用到计算机、手机芯片的制造上,“一旦应用,谷歌眼镜、智能健康手环等可穿戴电子设备不仅性能会突飞猛进,而且会更轻薄小巧,价格更亲民?!?/span>


用石墨烯做出世界上最薄的电灯泡


130年前,托马斯·爱迪生用碳做成了世界上首款商用型灯泡的灯丝。而现在,来自哥伦比亚大学、首尔国立大学(SNU)、以及韩国标准科学研究院的研究团队,已经用相同的元素——碳的完美结晶形式(石墨烯)——做出了世界上最薄的电灯泡。尽管它的灯丝只有一层原子那么厚,但它产生的光亮仍可以很容易被肉眼看到。


通过将石墨烯微细丝附加在金属电极上,然后悬挂在硅衬底的方式,电流通过灯丝并致其加热至超过2500℃(4500℉),从而发出非常明亮的光。


哥伦比亚大学机械工程教授James Hone表示:

“我们已经创造出了世界上最薄的灯泡,这种新型的‘宽带’光源可以集成到芯片中,并为实现薄如原子的柔性透明显示器、以及基于石墨烯的片上光通信铺平道路”。


有趣的是,尽管石墨烯的温度如此之高,但却不会融化衬底或金属电极。这是因为,当石墨烯被加热时,它的热量不太能够从本身传到离开。


结果就是热度被集中和限制在了细丝非常中间的地方,从而发出了强光。光谱测量发现,其峰值突破了人们的预期,这是由于发光长丝与硅基板反弹干涉而造成的。


不同于任何常见的灯丝,因为材质透明,所以这种现象只可能发生在石墨烯上。通过改变与衬底之间的距离,研究人员就能够调整其所发射的光谱。


石墨烯晶格(graphene lattice)也能够非常高效地发光,由于其内在力量可以维持激发水平,并允许电子的自由流通。也就是说,正如石墨烯可在上升状态(elevated state)快速发射电子,它也可以在电加热的情况下有效地释放光子。


KRISS高级研究员Myung-Ho Bae表示:

在最高温度下,电子温度比石墨烯晶格的声学振动模式要高得多。这种独特的热特性,允许我们将悬浮石墨烯加热至太阳一半的温度,并使相对于固体基片的工作效率提升1000倍。


目前,研究人员正在设法改善这些光热装置,以便其能够快速通/断(产生0和1信号)并应用于光通信。当然,他们还会探索将之纳入柔性材料的方法。


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