麻省理工學院科研人員認為，煤炭具有特殊的分子結(jié)構(gòu)，可以作為制造太陽能板、電池或電子設備的基本材料。應該換一個角度看待煤炭了，而不是將其作為燃料付之一炬。
為了展示這種傳統(tǒng)上被視為低技術(shù)的材料具有廣闊的高科技應用前景，該校材料科學與工程系研究人員杰弗里·格羅斯曼與其他同事成功地用煤炭研制出一種電加熱裝置。這種裝置可用于汽車玻璃和飛機機翼的除霜，或者作為生物醫(yī)學植入物的一部分。
天然煤炭的種類眾多，而且它們之間的導電性能最多相差1000萬倍。這意味著，如果提供足夠多種類的煤炭，科研人員可以利用它們的電子特性制造出獨特的電子元件。
但這項工作的挑戰(zhàn)之一在于如何對煤炭進行加工。經(jīng)過探索，研究人員設計出一種方法：先把煤炭研制成粉末，然后將其放到溶液中溶解，最后使其沉淀在基片上并形成薄膜。利用這種方法，他們深入地對煤炭薄膜進行了測試并用來制造電子原件。研究人員發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)整對煤炭進行加工時的溫度，可以改變煤炭薄膜的光學和電子特性并達到他們想要的效果。在發(fā)表于《納米快報》期刊的研究報告中，他們還首次詳細介紹了4種不同的煤炭（無煙煤炭、褐煤炭和兩種煙煤炭）薄膜的化學、電子和光學特性。
科研人員表示，從煤炭的天然化學特性這一角度對其進行應用具有廣闊的前景。一是它們在自然界含量豐富，比較廉價；二是加工過程簡單，成本較低。與之相比，電子芯片的重要材料——硅雖然在自然界中含量也很豐富，但它需要提純到99.99%以上才能用于電子產(chǎn)品。
美國坦普爾大學機械工程學副教授任申強評價說，新的研究有助加深人們對天然煤炭應用潛能的理解，它意味著直接從天然煤炭中開發(fā)碳納米材料的重大進展。
發(fā)布信息
