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这种令人惊叹的材料有望实现柔性显示屏

要闻 2019-12-31 11:27:25

直到最近,石墨烯还被誉为终结所有神奇材料的神奇材料,但现在有一种新的超级材料出现了,它的名字叫纳米纤维素。从可弯曲的电池和柔性屏幕到超级英雄般的防弹衣,纳米纤维素可以彻底改变我们的生活。

纳米纤维素是一种由优质的旧纤维素构成的纳米级结构,它是地球上最丰富的物质之一。它是植物细胞壁的主要成分,为地球上几乎所有的绿色生物提供结构支持。

从树皮到花茎,这种与水结合的物质产生了一种被称为“膨润土”的效果,提供了它们的硬度,并像哺乳动物的骨头一样支撑植物。

纤维素本身只是葡萄糖分子的组合,以特定的结构连接成长链,将其与淀粉和其他葡萄糖衍生物质区分开来。

在它的自然状态下,在植物和其他生物体内,它对像纸这样的材料很有用。作为一种食物,我们称它为纤维,没有帮助你无法消化,尽管牛、羊和马可以,这就是它们吃草的原因。

然而,当你将纤维素的结构缩小到纳米级别并对其进行特殊配置时,事情就变得有趣了。

你看,有点像其他的晶体结构,比如由纯碳晶格制成的难以置信的硬钻石,这种结构给其他不寻常的材料带来了截然不同的属性。通过将纤维素形成长聚合物或将其编织成晶格,纳米纤维素(或纳米晶纤维素的全称)成为人类已知的最坚固的材料之一。

它还可以导电,而且非常轻,这些特性使它成为一种超级材料,具有改变世界的巨大潜力。

纳米纤维素的美妙之处在于,在我们开始研究如何利用它之前,我们先来看看如何生产它。近年来,通过处理木浆生产纳米纤维素;大批量生产的过程非常昂贵。现在,一种依靠藻类的新技术可以从阳光和二氧化碳中产生纳米纤维素。

这种经过基因改造的蓝绿藻产生的纳米纤维素是其能量代谢的一部分,在光合作用阶段也能吸收二氧化碳。因此,生产纳米纤维素不仅非常便宜,而且非常节能,只靠太阳能供电,而且还能从空气中去除二氧化碳。

现在我们终于可以高效、低成本、大批量地生产纳米纤维素了,是时候开始思考我们可以用这么强大、这么轻的东西来做些什么了。

在手机和其他便携设备中使用柔性显示屏的想法已经酝酿了很长时间。不幸的是,该领域的领导者之一三星显示器(Samsung Display)最近遇到了一些困难,这意味着在看到我们可以真正购买的设备之前,我们还有一段路要走。

由于纳米纤维素既轻又强,而且最重要的是,它是透明的,它可以成为取代玻璃或塑料显示屏的理想材料。纳米纤维素可以被制成一种柔韧、坚固和耐用的涂层,用于可弯曲的显示器,支持各种奇特的格式和屏幕。

这就是为什么先锋电子公司在我们说话的时候正在研究它,制作有史以来最薄和最灵活的显示器。它也是可生物降解的,这意味着一旦你升级了你的柔性手机,至少它的一部分可以回收利用。

拥有可弯曲的屏幕固然很好,但我们的手机、平板电脑和笔记本电脑的其他部件却一点也不灵活。纳米纤维素在这方面也有帮助。

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