胶体量子点具有尺度可调的光电特性和可扩展的组成,完成了廉价高功用半导体的运用。组成科学的打破是完成量子点技能的要害,但重要的III-V族半导体,包含胶体砷化镓(GaAs),依旧没办法用现有办法组成。
研讨组介绍的高温熔融盐胶体组成技能可用于制备此前难以处理的胶体资料。运用熔融盐氧化复原化学和运用表面活性剂添加剂来操控纳米晶形状,研讨组在熔融无机盐中直接成核和成长胶体量子点。
425℃以上的组成温度是完成光致发光GaAs量子点的要害,这强调了熔融盐溶剂完成高温的重要性。研讨组推行了该办法,并展现了近十几种此前没有报导过的III-V族固溶体纳米晶成分。
运用溶质偏析技能规划晶界(GBs)结构是一种定制多晶资料功用的颇具远景的办法。从理论上讲,溶质偏析触发GB相变可为规划界面供给不同的途径,但缺少对其本征原子性质的了解。
研讨组结合了原子分辨率电子显微镜和原子模仿,发现钛中铁向GB的偏析安稳了二十面体单元(“笼”),形成了不同GB相的稳健构建块。因为其五重对称性,铁“笼”集合并拼装成具有不一样数量和不同摆放的二十面体单元构建块的分层GB相。
这种先进的GB结构猜测算法和原子模仿验证了这些观察到的各相安稳性,以及相变所习惯GB处铁的高过量。
水凝胶因其与生物安排的机械和化学相似性而出名,大范围的运用于生物技能,而半导体则供给先进的电子和光电功用,如信号扩大、传感和光调制。将半导体特性与水凝胶规划相结合能加强生物界面处的生物交互功用和亲密性,但因为聚合物半导体的亲水性较低,这很难完成。
研讨组开发了一种溶剂亲和诱导拼装办法,将不溶于水的聚合物半导体结合到双网络水凝胶中。这些半导体表现出软至81千帕的安排级模量、150%应变的拉伸率、高达1.4平方厘米/伏/秒的载流子迁移率。当其与生物安排结合时,该安排级模量可减轻免疫反响。
水凝胶的高孔隙度增强了半导体-生物流体界面的分子相互作用,以此来完成了具有更高呼应的光调制和具有更高灵敏度的体积生物传感。
电池电极中的刺进式储能和超级电容储能通常被认为是两个独立的现象,因而由不同的科学界进行研讨。
经过对不同厚度的氧化钛薄膜进行定制试验,研讨组证明了这两个进程可同时发生。为了解说包含这两种奉献的整个存储散布,混合导体和附近相中电荷载流子的(自在)能是仅有需求的资料参数。
试验成果完成了刺进式储能和超级电容储能的一致,前者在厚膜中占主导地位,后者在薄膜或可疏忽电子导电性的膜中占主导地位。因而,存储介质的尺度和电流搜集相的性质可用来调整功率密度与能量密度。
运用卫星数据,研讨组剖析了2001年至2020年美国本乡6万多起火灾的日添加率。近一半的生态区阅历了破坏性的快速火灾,大火在一天内延伸了1620多公顷。这些火灾形成78%的建筑物被毁,占救活费用的61%(189亿美元)。
从2001年到2020年,美国西部这些火灾的均匀峰值日添加率翻了一倍多(相关于2001年添加249%)。在此期间,美国有近300万栋建筑物间隔一场快速火灾不到4千米。鉴于最近毁灭性的野火,了解快速火灾关于改善消防战略和社区预备至关重要。
在初次运用“微塑料”一词的出书物宣布20年后,研讨组回忆了当时的了解,完善了界说,并考虑了未来的远景。微塑料有多种来历,包含轮胎、纺织品、化妆品、油漆和大件物品的碎片,其广泛散布在整个自然环境中,有依据阐明在生物安排的多个层面上都有损害。
微塑料在食物和饮料中都会存在,已在人体中被检测到,并呈现了负面影响的新依据。到2040年,环境污染可能会翻一番,预计会形成大规模的损害。大众的重视日益添加,世界商洽正在考虑处理微塑料污染的各种办法。
当时需求清晰依据证明潜在处理办法的效能,以处理微塑料污染并最好可以下降意外结果的危险。