日本开发出能自我修复的新材料
新华社东京10月29日电(记者蓝建中)日本研究人员在最新一期的英国《自然通讯》杂志网站上报告说,他们利用简单的化学反应,开发出了一种即使受损也能够自然修复的凝胶状新材料。这种凝胶状物质能够自由地吸附在一起或分离,即使切开,也能够自己修复。
日本大阪大学教授原田明率领的研究小组利用环式糊精和二茂铁制成了这种新材料。环式糊精看起来就像缩小了的钥匙孔,而二茂铁相当于刚好能够插进去的钥匙,两者在化学反应中,数秒内就能结合在一起,形成凝胶状物质。
研究人员用刀将这种凝胶状物质切开,再放到一起,数小时到24小时之内,犹如拔出的钥匙再次插入钥匙孔,两块凝胶又重新结合在一起,切割的痕迹也消失了,恢复了原状。如果在切断面上涂抹氧化剂,则切开的两部分不会再次结合到一起,但是如果再涂抹还原剂,新材料不仅能够恢复吸附力,其自我修复能力还会得到提高。
如果使用改变二茂铁结构的氧化还原反应,还能使凝胶成为液体。研究小组正在研究,如果将这种液体通过细小的管子注入人体内,是否能够在提供给肿瘤营养的血管中再次成为凝胶状,从而堵塞血管,断绝对肿瘤的营养供应,以治疗癌症。
研究人员表示,这一发现将有助于开发出寿命更长的塑料等新材料,并有望应用于医疗领域。
日本开发出以铜替代铱生产OLED新技术
据美国物理学家组织网近日报道,日本研究人员开发出一种新技术,可用铜替代目前OLED(有机发光二极管)生产中所使用的贵金属,从而使其成本获得进一步的降低。
OLED是目前使用日渐广泛的一种显示和照明技术,尤其是其在显示器上的应用更是得到了不少消费者的青睐。与传统的LCD(液晶显示器)相比,OLED显示器具有对比度高、厚度薄、视角广、能耗低、反应速度快、色彩绚丽的特点,被认为是下一代绿色显示技术。
在LCD上,每一个像素其实就是一个小的过滤器,而发光的是这些像素点后面的一个大的背光源。但OLED则不同,其每一个像素点都是一个小光源,因而也就不需要背光源。这意味着,在需要显示黑色时,该区域的像素点可以完全熄灭而不消耗电能。因此,与LCD相比,OLED显示器显示效果更好,也更加节能环保。但目前OLED在生产中需要用到如铱这样的储量较少的贵金属,这在某种程度上为OLED技术的推广制造了障碍。
日前,日本理化研究所(RIKEN)创新中心的科学家大泽正久和日本佳能公司的研究人员开发出了一种新方法,能够用铜取代这些贵金属。
大泽正久说,很早以前人们就知道铜配合物是潜在的可供选择的替代方案,铜配合物较为廉价,成本是铱配合物的1/2000,如果能够加以应用必然会降低OLED的生产成本。然而,在新研究之前铜配合物的外量子效率(EQE)都比较低。这种配合物虽然能够很容易被激活到高能状态,但由于会发生扭曲,其耗散的能量比以光的形式发射出的能量还要多,因此发光效率远不及铱配合物。
为了解决这个问题,研究人员改变了铜所处的分子环境,将铜离子包裹在了几个有机配合基之中。实验证实,他们的这种方法已经在发射绿光的OLED上获得了成功,这种修改过的铜配合物的外电子效率几乎与铱复合物相当。
下一步,该小组会将铜配合物部署在工作设备当中,并验证其在显示绿光以外光波方面的效果。(王小龙)
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