研究人員開發出了第一個納米帶，這是一種磷烯，相當于石墨烯的磷，為快速充電電池和電子產品的改進打開了大門。石墨烯被廣泛稱為奇跡納米材料，由于其重量輕和高導電性以及其他有用的特性而具有無數的科學用途。現在，一個研究小組已經開發出第一個磷化物納米帶- 石墨烯的磷當量 - 報告了新的材料特性，為石墨烯用于快速充電電池，電子和其他用途的潛在甚至更有價值的用途鋪平了道路。

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雖然納米帶是由石墨烯以及其他材料制成的，但倫敦大學學院(UCL)的研究人員 - 布里斯托爾大學，弗吉尼亞聯邦大學和洛桑聯邦理工學院的合作者 - 生產的磷芴納米帶具有更大的范圍。研究人員說，寬度，高度，長度和縱橫比。

該團隊使用黑磷和鋰離子晶體形成了大量高質量的磷光子納米粒子，這些晶體可以在液體中大規模生產，然后可以以低成本批量使用應用，UCL部門的Chris Howard教授說。物理學和天文學。

“我們正在報告生產新納米材料的第一種方法：磷芴納米帶，”他向“設計新聞”解釋道。“這些材料是微小的帶狀物，可以是100原子寬，但數百萬原子長的單原子層，由純結晶磷制成。”

像跨越金門的電纜

研究小組報告說，這些色帶形成的典型高度為一個原子層，寬度為4-50納米，長度可達75微米。這種縱橫比可以與跨越舊金山金門大橋兩座塔樓的電纜相媲美。

本發明的重要意義在于，由于二維磷烯首次在五年前被分離出來，研究人員已經預料到該材料的納米帶具有“非常廣泛的有趣特性，在幾個不同的應用領域具有變革潛力，以及異國情調的物理效應， “霍華德告訴設計新聞。然而，直到現在，還沒有人設法用磷烯制造納米帶。

他說，最近的這項工作現在可以將磷烯及其無數用途與石墨烯在材料科學領域相提并論。

霍華德說：“我們希望，隨著我們的發現，磷芴納米帶本身就成了一個領域，類似于石墨烯納米帶，這是世界上數百個研究小組研究的石墨烯納米帶。”研究人員在Nature雜志上發表了一篇關于他們工作的論文。

其他人失敗的成功

他說，霍華德的團隊在其他人失敗的情況下取得了成功，他們使用鋰離子，“這似乎將磷片剪成絲帶”。“此外，我們的工藝生產出高質量的色帶，現在可以測量這些性能，并在各種應用中測試色帶，”霍華德補充說。

如上所述，這項工作的應用很多，包括電池，太陽能電池，將廢熱轉化為電能的熱電裝置，光催化，納米電子和量子計算，他說。

例如，納米帶具有創造更快充電電池的巨大潛力，因為它們可以容納比目前存儲在電池材料中更多的離子，霍華德解釋說。

他說，該團隊計劃通過測量色帶的屬性繼續其工作，并試圖了解如何針對特定應用進行調整。

“例如，我們正在努力通過各種光散射實驗來理解光學特性和電子特性，并將色帶變成微小的器件，”霍華德說。

他補充說，研究人員還希望探索納米帶在電池和太陽能電池中的初步應用，并邀請其他專家在他們的工作中進行合作以加快研究進程。

Elizabeth Montalbano是一位自由撰稿人，撰寫了20多年的技術和文化。她曾在鳳凰城，舊金山和紐約市作為專業記者生活和工作。在空閑時間，她喜歡沖浪，旅游，音樂，瑜伽和烹飪。她目前居住在葡萄牙西南海岸的一個村莊。