เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย วัสดุจากไม้ชนิดใหม่ที่นำไอออนได้ดีกว่าโพลิเมอร์อื่นๆ 10–100 เท่า สามารถใช้กับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบโซลิดสเตตรุ่นต่อไปได้ วัสดุซึ่งประดิษฐ์ขึ้นโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยบราวน์และมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ในสหรัฐอเมริกา ผสมผสานทองแดงและเส้นใยนาโนเซลลูโลสเข้าด้วยกัน และสามารถใช้เป็นอิเล็กโทรไลต์แบตเตอรี่แบบแข็งหรือเป็นสารยึดเกาะที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า
สำหรับแคโทดของของแข็งทั้งหมด – แบตเตอรี
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานตั้งแต่โทรศัพท์มือถือไปจนถึงยานพาหนะไฟฟ้า อุปกรณ์เหล่านี้มีความจุสูงและความหนาแน่นของพลังงานสูง ซึ่งหมายความว่าสามารถเก็บประจุจำนวนมากได้อย่างรวดเร็ว ในระหว่างการชาร์จ ลิเธียมไอออนจะเคลื่อนจากแคโทดไปยังแอโนดแม้ว่าอิเล็กโทรไลต์ซึ่งมักจะทำจากเกลือลิเธียมที่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ที่เป็นของเหลว แม้ว่าอิเล็กโทรไลต์ประเภทนี้จะทำงานได้ดี ที่กระแสสูง โครงสร้างโลหะลิเธียมโลหะคล้ายเข็มที่เรียกว่าเดนไดรต์จะก่อตัวบนพื้นผิวแอโนดและไหลเข้าสู่อิเล็กโทรไลต์ โครงสร้างที่ไม่ต้องการเหล่านี้จะเจาะทะลุสิ่งกีดขวางที่แยกขั้วบวกและขั้วลบออกในที่สุด ทำให้แบตเตอรี่ลัดวงจรหรือติดไฟได้ในบางกรณี
ตัวนำพอลิเมอร์ไอออนเพื่อแก้ปัญหานี้
นักวิจัยกำลังมองหาที่จะแทนที่อิเล็กโทรไลต์เหลวในอุปกรณ์เหล่านี้ด้วยอิเล็กโทรไลต์แบบโซลิดสเตตที่ยากสำหรับเดนไดรต์ที่จะเติบโต วัสดุอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งส่วนใหญ่ที่ศึกษาจนถึงปัจจุบันมีพื้นฐานมาจากเซรามิก ซึ่งทำให้เป็นตัวนำไอออนิกที่ดี แต่ยังแข็งและเปราะอีกด้วย ซึ่งทำให้ยากต่อการรวมเข้ากับอิเล็กโทรด และยังมีแนวโน้มที่จะแตกหรือแตกหักระหว่างการชาร์จและการคายประจุแบตเตอรี่ซ้ำๆ
ตัวนำพอลิเมอร์ไอออนไม่ได้รับผลกระทบจากข้อบกพร่องเหล่านี้ แต่ก็ไม่ได้นำไอออนเช่นเดียวกับเซรามิก – หรืออย่างน้อยก็ไม่เป็นเช่นนั้นจนกว่านักวิจัยนำโดยLiangbing Hu จาก Department of Materials Science and Engineeringของรัฐแมรี่แลนด์และYue Qi จากโรงเรียน ของBrown ของวิศวกรรมพัฒนาโซลูชั่นของพวกเขา
วัสดุใหม่ที่ผลิตโดย Hu, Qi และเพื่อนร่วมงานขึ้นอยู่กับ nanofibrils เซลลูโลสที่มีทองแดงซึ่งเป็นหลอดโพลีเมอร์ที่ได้จากไม้ การรวมกันนี้ช่วยให้เซลลูโลสที่เป็นฉนวนไอออนตามปกติสามารถขนส่งลิเธียมไอออนไปตามทิศทางของสายโซ่โพลีเมอร์ได้อย่างรวดเร็วด้วยช่องเปิดของโมเลกุลทองแดงในพอลิเมอร์ ตามแบบจำลองของทีม ช่องเหล่านี้จะเพิ่มช่องว่างระหว่างสายโซ่โพลีเมอร์เซลลูโลส ซึ่งปกติจะมีอยู่ในมัดแน่น ระยะห่างที่เพิ่มขึ้นจะสร้าง “ทางด่วนไอออน” ซึ่งไอออนสามารถซิปได้โดยไม่มีสิ่งกีดขวาง
กลยุทธ์แซนวิชทำให้แบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตใช้งานได้นานขึ้น นอกจากค่าการนำไฟฟ้าลิเธียมไอออนสูงที่ 1.5 × 10 –3 S/cm แล้ว (ค่าที่เทียบได้กับเซรามิกส์) วัสดุใหม่นี้ยังบางและยืดหยุ่นได้ และทำงานในช่วงแรงดันไฟฟ้าที่หลากหลายตั้งแต่ 0.2 ถึง 4.5 V นักวิจัยกล่าวว่าแนวทางของพวกเขาซึ่งมีรายละเอียดในธรรมชาติสามารถขยายไปสู่พอลิเมอร์อื่นๆ และไอออนบวกของโลหะได้
ผลึกเซมิคอนดักเตอร์สองมิติที่มีความหนา
เพียงสามชั้นของอะตอมได้เปล่งแสงคล้ายเลเซอร์ ที่สำคัญคือ การปล่อยนี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิห้อง: การปรับปรุงที่สำคัญกว่าการทดลองไครโอเจนิกส์ครั้งก่อนๆ การสร้างแสงที่สอดคล้องกันจากคริสตัลบางเฉียบเหล่านี้เป็นการปูทางสำหรับการสร้างนาโนเลเซอร์แบบใหม่ รวมถึงการเปิดประตูสำหรับวัสดุสองมิติที่เกิดขึ้นใหม่ซึ่งเรียกว่า Valleytronics
Exciton–โพลาริตัน นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโอลเดนเบิร์กได้รับแสงที่เชื่อมโยงกันจากอนุภาคสสารแบบไฮบริดที่เรียกว่า exciton–polaritons สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นจากปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงระหว่างโฟตอนและอิเล็กตรอนที่ถูกกักขัง กระบวนการนี้เริ่มต้นด้วยอิเล็กตรอนที่น่าตื่นเต้นในผลึกสองมิติ ซึ่งให้โฟตอนออกมา โดยการวางคริสตัลไว้ระหว่างกระจกออปติคัลสองอัน โฟตอนสามารถดูดกลับเข้าไป ก่อตัวเป็นอิเล็กตรอนที่ถูกกระตุ้นอีกตัวหนึ่ง กระบวนการกระตุ้นอิเล็กตรอน-โฟตอนซ้ำนี้จะเกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำอีก ทำให้ได้ exciton-polariton แบบลูกผสม
เหนือระดับการปล่อยรังสีวิกฤต เอ็กซิตัน-โพลาริตันจะผ่านเข้าสู่สถานะควอนตัมโบโซนิกมหภาคที่สร้างแสงที่สอดคล้องกันในเชิงพื้นที่และชั่วคราว ต่างจากแสงเลเซอร์ทั่วไปตรงที่ไม่ต้องใช้การผกผันของประชากร ดังนั้นจึงต้องใช้เกณฑ์การส่องผ่านที่ต่ำกว่ามาก
คลาสของเซมิคอนดักเตอร์ที่ประกอบด้วยโลหะทรานซิชันและกำมะถัน ซีลีเนียม หรือเทลลูเรียม เป็นที่ทราบกันดีว่ามีปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงกับแสง ในกรณีนี้ ทีมวิจัยได้ใช้คริสตัลทังสเตน diselenide (WSe 2 ) ชั้นเดียวในการจับคู่กับแสงอย่างแรง การทดลองก่อนหน้านี้ของพวกเขาใช้คริสตัลที่แตกต่างกันเล็กน้อย (โมลิบดีนัม diselenide)ที่อุณหภูมิการแช่แข็ง แต่ตอนนี้นักวิจัยพร้อมที่จะก้าวไปสู่ดินแดนที่อุ่นขึ้น พวกเขาเผยแพร่ผลการวิจัยล่าสุดในNature Communications
แล้วก็มีแสงสว่าง
อิเล็กตรอนภายในวัสดุถูกกระตุ้นด้วยเลเซอร์สีเขียวที่เพิ่มกำลังขึ้นเรื่อยๆ จนถึงขีดจำกัดการเลเซอร์ Exciton–polaritons ถูกสร้างขึ้นในกับดัก (ชั้นเดียว WSe 2ขนาดไมครอนสองสามไมครอน) และแสงถูกจับระหว่างตัวสะท้อนแสง Bragg (DBR) แบบกระจายสองตัวที่ทำหน้าที่เป็นกระจกเงา
จากนั้น ทีมงานได้ทดสอบความสอดคล้องเชิงพื้นที่ของแสงโดยใช้เครื่องวัดระยะใกล้ของ Michelson และสังเกตเห็นความยาวที่เชื่อมโยงกันน้อยมากก่อนถึงค่าธรณีประตู ตามด้วยการเพิ่มขึ้นอย่างมากหลังธรณีประตู นอกจากนี้ แสงที่ปล่อยออกมายังแสดงให้เห็นความเชื่อมโยงกันทางโลกสูง ความเชื่อมโยงทางโลกและเชิงพื้นที่สูงเช่นนี้เป็นสัญญาณบ่งชี้สำคัญของการเลเซอร์ exciton–polariton lasing เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย
