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1 月 16 日 周 二 普渡大学在有机太阳能电池领域取得进展 2018年1月15日，普渡大学的研究人员在《科学进展》杂志上发表的一篇论文指出，其研究人员已经确定了有机太阳能电池产生电荷的机制，解决了物理学中的一个长期难题。 ▲助理教授Libai Huang 有机太阳能电池由软分子构成，而无机太阳能电池（通常是硅基）由更坚硬的材料构成。硅电池目前在这个行业中占主导地位，但是它们昂贵且质地坚硬，而有机电池具有质轻、柔性和廉价的特点。缺点是在有机电池中产生电流要困难得多。 为了产生电流，两个粒子（带有负电荷的电子和带正电荷的电子空穴）必须分开，尽管它们紧密地结合在一起。这两个粒子共同形成激子，通常需要人为的界面来分离它们。即使有了界面，电子和空穴仍然互相吸引，但是还有另一种机制可以帮助他们分离。 普渡大学科学学院化学助理教授Libai Huang表示：“我们发现这种类型的电子空穴界面不是单一的静态。电子和空穴可以相距甚远，彼此离得越远，分离的可能性就越大。当他们分开的时候，他们实际上移动性很强，可以快速移动。我们认为正负电荷之间的这种快速移动正是驱动他们在界面分离的原因。” “有机太阳能电池很难被研究，因为它们很混乱，看起来像一碗意大利细面条。有很多界面，并且它们很小。” Libai Huang继续表示：“在这个长度尺度内进行光谱分析真的很难。这些状态也无法持续很长时间，所以需要很短的时间分辨率。为此我们开发了这个名为超快速显微镜的工具，在这个工具中，我们将时间和空间分辨率结合起来，基本上可看到很短时间内快速发生的过程。” 即使这样，空间分辨率也不够好，所以Huang教授的实验室创造了一个大的二维界面，在分子的混乱排列中创造秩序。解决这个问题的方法有两方面，即超快显微镜和界面。 了解激子的分离过程可以帮助研究人员设计有机太阳能电池的新界面，这也意味着制备太阳能电池的材料尚未被利用。 能满足各种工艺和性能需求的聚酰胺树脂系列产品 2018年1月15日，日本尤尼吉可株式会社（以下简称“尤尼吉可”）宣布开发出一系列聚酰胺树脂产品，能够满足各种各样的吹塑成型工艺和汽车导管部件的性能要求。 连接涡轮增压器和引擎的涡轮导管中会有高温气体流入，因此虽然此前大多使用的是金属材料，但是最近以使用吹塑成型技术成型的聚酰胺6、66树脂为主的工程塑料树脂制导管的使用开始不断增加。 在此背景下，除吹塑成型和直接吹塑成型外，吸入式吹塑成型、三维吹塑成型等各种工艺的引入也开始加快。另外，若引擎逐渐向小型化发展，其对耐热性必然会提出很高的要求，PPS（聚苯硫醚）等超级工程塑料树脂的应用领域将会逐渐扩大。 在吹塑成型工艺崛起、耐高温要求提升的背景下，相关产业对树脂产品的要求也开始朝高水平、多样化发展。为此，尤尼吉可在其独有的聚酰胺树脂设计及复合技术的基础上，开发了“汽车导管部件耐热吹塑成型用等级”系列产品，能够满足各种工艺和性能要求。 新开发的“汽车导管部件耐热吹塑成型用等级”系列产品的基体树脂有三种选择，分别是聚酰胺6树脂、聚酰胺66树脂、高耐热聚酰胺树脂“XecoT”，因此可以满足不同等级的耐热要求，能够广泛应用于以引擎的进排气系统为中心的各种领域。 另外，高耐热聚酰胺树脂“XecoT”除了具有优秀的耐热性外，还具有优秀的耐化学腐蚀性，对冷却液也有优秀的耐久性（LLC耐性），因此其还可以适用于引擎冷却液的配管等领域中。 美国莱斯大学在碳纳米管领域的研究取得突破 近日，美国莱斯大学（Rice University）官网公布消息称研发人员的新方法能够在约一小时内从纳米管的小块样品中制造出短的强导电纤维。纤维看起来像棉线，但其性能却像金属丝和碳纤维。 研究人员将少量纳米管溶解在酸中，并将溶液置于两块载玻片之间。将它们快速移动，彼此之间会产生剪切力促使溶液中数十亿纳米管的排列。一旦薄膜沉积在玻璃上，研发人员便将其剥离并卷成纤维。 ▲研发成果 研发人员Headrick表示：“当剥离薄膜时，薄膜处于凝胶状态，这对于获得完全致密的纤维非常重要。我们可以用完全相同的方式来处理各种碳纳米管，以便获得最佳的纤维结构和性能。” 该成果重现了纺丝工艺生产的典型纤维具有的高纳米管排列和高堆积密度，并且其尺寸足以进行强度和电导率测试。 研究人员Pasquali表示：“我们现在将其作为一个快速的实验室测试来评估新材料，并为大规模的制造方法提供目标性能。我们可预先知道材料可提供的性能，而此前我们只能进行推断。” 研究成果对于希望改变反应堆条件以快速反馈或进行质量控制的碳纳米管制造商来说尤为重要，同样适用于需要通过测试金属、半导体或螺旋性来进行分类的样品。 |
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