智能玻璃:能按需透光 等
2013-04-29
智能玻璃:能按需透光
美国劳伦斯伯克利国家实验室借助纳米结晶技术,开发出一种能让门窗更聪明的智能玻璃。这种玻璃中嵌入了一层超薄纳米涂层,可按需调整进入玻璃的光线,能做到明暗可控、冷热可调,有望大幅降低建筑的空调和照明开支。
这是一种经过重新设计的电致变色材料,由氧化铟锡纳米晶体和嵌入在玻璃基质中氧化铌组成。除了能分别控制可见光和近红外光,采用这一技术的窗户还能按需切换到遮光模式(同时屏蔽近红外光和可见光)或全明模式(让所有光线毫无阻挡地进入室内)。
微点评:在我们生活中,所消耗的能源中大约有1/4用于建筑的照明、取暖和制冷。目前城市中的不少建筑都被大量的玻璃覆盖,新材料的应用将大幅提高这类建筑的能源使用效率。
脉冲磁体:用低成本再刷脉冲磁场最高强度纪录
我国国家脉冲强磁场科学中心自行研制的脉冲磁体,成功实现了90.6特斯拉的峰值磁场,再次刷新我国脉冲磁场最高强度纪录,使我国成为继美、德后,第三个闯入90特斯拉大关的国家。产生90.6特斯拉磁场强度的磁体、电源、控制系统等全套装置均为中心自主开发研制。
磁现象是物质的基本现象之一。强磁场与极低温、超高压一样,被列为现代科学实验最重要的极端条件之一,它可分为稳态强磁场和脉冲强磁场两大类,其对应的发生装置又分为稳态强磁场装置和脉冲强磁场装置。
微点评:自1913年以来,世界上有19项与强磁场有关的成果获得诺贝尔奖;仅近30年来,就有8项与此有关的成果获得诺贝尔奖,如量子霍尔效应、分数量子霍尔效应、磁共振成像等。而为实现90特斯拉以上的磁场强度,美国洛斯—阿拉莫斯强磁场实验室用了20年,德国德累斯顿强磁场实验室用了10年,而我国仅用5年就达到了这一水平。
新形式碳——碳炔:强度超过石墨烯和钻石
美国莱斯大学的科学家通过计算,发现了一种新形式的碳,它具有极高的强度和硬度,甚至超过了久负盛名的石墨烯和钻石。碳是地球上分布范围很广的一种元素,以多种不同形式存在着。最早我们知道有碳、石墨和金刚石,后又相继加入了巴基球、碳纳米管和石墨烯。而这种被称为碳炔的新材料,也是碳的一种同素异形体。它的硬度比目前已知最硬的材料还要大。碳纳米管和石墨烯的硬度为4.5×108牛顿米/千克,而碳炔则能达到109牛顿米/千克。
微点评:新研究再次刷新了科学家们的想象力,为人们带来了惊喜。借助碳炔的神奇性能,科学家们将制造出更多、更强大的纳米设备。随着技术的逐渐进步,或许很快我们就能让碳炔非凡的机械性能在现实中发挥作用。