生长纳米片的新方法可以解锁更好的电子产品

一组研究人员刚刚公布了一项详细研究，深入研究了一种可以显著增强电子产品性能的纳米片生长新方法。与目前的工艺相比，该方法所需的能源和成本更低，一致性更高。以下是您需要了解的所有信息。

CsPbBr3纳米片

纳米片是微观的薄片材料。这些薄片可用于多种用途，具体取决于材料及其特性。如今，您可以在许多最重要的传感器、LED 甚至太阳能电池板中找到这些设备。它们的广​​泛使用归因于某些变体表现出的铁电特性。

值得注意的是，铁电材料可以维持其极化，当检测到电压时可以切换。因此，它们在当今许多高科技结构中发挥着至关重要的作用。然而，目前用于制造这些有用微晶体的方法存在一些缺点。

当前 CsPbBr3 纳米片存在的问题

一些问题限制了 CsPbBr3 纳米片的使用；当今制造工艺的主要问题是它们非常昂贵。制造高质量的 CsPbBr3 晶体需要高温和特殊设备，并且无法可靠地制造更大、更有用的晶体。认识到这些缺点后，该团队提出了一种新技术来制造制造大型、可靠的 CsPbBr3 纳米片所需的晶体。

CsPbBr3 纳米片研究

该研究题为“近室温溶剂热生长具有超低暗电流的铁电 CsPbBr3 纳米片”于本月发表在科学期刊《先进材料》上。文章解释了工程师们如何能够使用一种新的基于溶剂的方法来提高可靠性、降低成本，并增大他们能够持续制造的晶体的尺寸。

溶剂热合成

该团队制造晶体的新方法依赖于一种称为溶剂热合成的过程。在这个制造过程中，前体化学物质用于促进晶体的生长。该溶液以酒精为基础，具有优异的溶解性，能够形成更大、更一致的纳米片。溶解的材料重新形成厚度仅为微米的超薄纳米片。

相比之下，人类头发的厚度范围为 30 至 80 微米。这些微小的薄片是先进电子产品的理想补充，这些电子产品需要轻便、可靠的材料，并且可以以经济实惠的方式进行批量生产。一旦团队创建了他们的微型设备，就该测试他们的理论了。

CsPbBr3 纳米片测试

工程师们对 CsPbBr3 纳米片进行了多项测试。他们首先测试电气特性，然后测试光线，接着测试耐用性和一致性。为了确保结果准确，他们使用了多种测试方法。

压电响应力显微镜

其中一个主要关注点是新纳米片的电气性能。研究人员需要测试这些特性，以确保这些单元具有导电性。具体来说，他们想知道导电性有多大、持续多长时间以及效果如何。该团队注意到 CsPbBr3 量子点具有铁电性，并能够测量晶体在不同电场中的特定机械响应。

第二谐波

研究人员还对这些设备的光捕获和灵敏度感兴趣。他们整合了二次谐波产生测试，以准确了解晶体在特定电流下产生的光频率。这项测试帮助团队更好地了解了微晶体的光检测能力。

结果演示

该团队的工作成果不言而喻。纳米晶体被成功制造出来。此外，他们还成功保留并超越了以前晶体的铁电特性，这意味着新方法可以制造出更节能、更灵敏的晶体。

测试还表明，这种用于生长这些单元的新方法是成功的。研究人员能够使用这种方法合成块状铁电 CsPbBr3 晶体，这是该领域的首创。这种能力可能会彻底改变市场，使开发人员能够在不提高价格的情况下将更灵敏、更有效的传感器集成到他们的电子产品中。具体来说，测试表明，新微晶体在检测光方面的效率比其前代产品高出 100 倍。

优点

这项研究为市场带来了诸多好处。多年来，工程师们一直在寻找方法来制造更灵敏的光传感器和更轻的设备。这些设备在当今的电子、能源生产和材料科学行业中至关重要。纳米片为这些问题提供了可行的解决方案，因为它们体积小、重量轻，而且如果制造得当，经久耐用。

接近室温

新的晶体形成方法带来的最大好处之一是能够在接近室温的温度下制造纳米片。使用溶剂而不是强热或辐射为破坏性较小的制造工艺打开了大门。新方法消除了对高功率设备的需求，使更多制造商能够采用这些方法，同时降低成本。

批量水晶制作

对纳米片的需求正在上升，这项最新研究将有助于满足这些需求。过去，制造大批量的 CsPbBr3 纳米片已被证明是困难的。首先，早期的工艺不支持批量制造晶体。这种新方法在整个制造过程中提供了一致性，使工程师能够轻松生产耐用的 CsPbBr3 纳米片。

降低成本

使用当前方法制造纳米片的成本很高。能够承受微米级高温的专用工具难以使用，供应有限，设计、制造、分销和维护成本高昂。使用酒精基溶剂元素，这些要求中的许多要求为这种纳米片制造工艺的广泛采用打开了大门。

更好的电气性能

与以前的制造技术相比，溶剂溶液法具有更好的电导率和极化效果。这些特性可以帮助工程师制造出更高效的太阳能电池板、LED 和光学观测设备。

小型设备

业界对这项研究充满期待的另一个主要原因是纳米片是当今微电子学中的关键组件。溶剂溶液法可以更轻松地制造出可安装到其他纳米或微型机器人上的小型、可靠的片。许多人将这些微型设备视为多个行业的未来。

研究人员

这项研究是由 Gokul Anilkumar、Rahman Dr. Goutam Sheet 和 IISER 的 Pavan Kumar 教授以及布鲁克海文国家实验室的 Sooyeon Hwang 博士领导的工程师团队提出的。每个团队都为该项目带来了各自的特定技能，使该团队能够使用最新模型在多个频谱上进行各种测试。

潜在应用

纳米片在各个行业有多种用例应用。这些设备在当今经济中至关重要，它们被用于制造更坚固的材料、防止疾病传播等等。以下是 CsPbBr3 纳米片的主要潜在应用

超灵敏传感器

这一发现的主要用途之一是引入超灵敏的光探测器。这些传感器可能开启高功率太阳能电池板的新时代，这些太阳能电池板的灵敏度足以收集夜空等微弱光源的光。如果成功，太阳能的可靠性、效率和尺寸将得到大幅提升，因为新电池板的效率可能比旧型号高得多。

此外，传感器还可以用于制造更安全的监控设备。这些传感器可以探测到光、X 射线或其他辐射源产生的最微弱的能量。因此，它们可以通过提供更可靠的检测方法使工作场所更安全。

热保护和管理

航空航天业长期以来一直使用纳米片来帮助解决许多材料科学问题。这些设备可以帮助在极端条件下对材料进行热管理。例如，纳米片可用于增强材料在进入或离开大气层时的性能。这些微小的单元可以帮助将热量分散或集中在关键区域，而不会增加项目的整体重量。

新材料

片状材料在制造新材料方面发挥着至关重要的作用。因此，工程师们继续利用石墨烯纳米片等材料发现新的、更可靠的材料。这些材料表现出了优异的热、机械和电气特性。这些最新纳米片的推出可能会开启超强轻质材料的新时代。

医疗保健

越来越多的医疗保健专业人士希望使用纳米片在微米级上对抗细菌和疾病。研究表明，这些单元具有抗菌特性。因此，制造商现在将这项技术视为减少细菌和改善药物输送方法的一种方式。还有一些医疗保健专业人士寻求使用纳米片作为仿生纳米载体。这些设备可以设置为针对特定器官或身体的其他部位，使其成为在难以触及的区域输送药物和治疗的理想方式。

两家可能受益于 CsPbBr3 纳米片研究的公司

多家公司可以利用这项 CsPbBr3 纳米片研究来改进其产品。从航空航天到医疗保健，这些微型设备将彻底改变电子产品的工作方式。以下两家公司可以立即整合这项技术并实现利润增长。

1. 诺和诺德

丹麦生物医药公司 Novo Nordisk 是一家能够整合这种更新的纳米血小板制造工艺以增强其产品的公司典范。该公司成立于 1923 年，由 Harald 和 Thorvald Pedersen 两兄弟创立。值得注意的是，该公司在 1989 年之前作为两家独立的公司 Novo 和 Nordsick 运营，之后两家公司合并，创建了今天的 Novo Nordisk。

Novo Nordisk 是生物医学领域的主要竞争对手。该公司在为当今一些最严重的疾病创造新疗法方面发挥了重要作用。有趣的是，该公司在治疗过程中引入胰岛素方面发挥了关键作用。该公司在市场上有多种药物，包括 Levemir、NovoLog、Novolin R、NovoSeven 等。这些治疗方法非常受欢迎，并使 Nova Nordsick 成为全球首屈一指的医疗保健公司之一。

如今，诺和诺德在全球 7 个国家设有办事处，拥有数千名员工。去年，该公司报告的收入为 24.31 亿美元，23 年期总回报率为 1%。该公司不断致力于寻找新的治疗方法和疗法，再加上这一久经考验的历史，使诺和诺德成为任何投资组合的首选。

2. 现代公司

Moderna，Inc. (MRNA -1.15％)

您可能对 Moderna 并不陌生，因为它是 COVID-19 疫苗背后的主要研究人员和创造者之一，曾登上头条新闻。该公司于 2010 年进入市场并迅速声名鹊起。值得注意的是，该公司最初名为 ModeRNA Therapeutics，但在 2018 年反弹。其创始人包括 Noubar B. Afeyan、Robert S. Langer, Jr.、Derrick Rossi、Timothy A. Springer 和 Kenneth R. Chien。

Moderna Inc. 自成立以来一直获得大力支持。在其首轮融资中，该公司成功从知名风险投资公司和医疗保健提供商那里获得了 2 亿美元资金。这种支持加上强大的研究能力，帮助该公司与美国国家过敏和传染病研究所 (NIAID) 和生物医学高级研究与发展局 (BARDA) 合作研发 COVID-19 疫苗。

如今，Moderna 已成为市场上的有力竞争者。该公司仍在生产疫苗，并提供自身免疫性疾病、疾病和免疫肿瘤学服务的治疗。该公司去年的收入为 20.68 亿美元，目前拥有 5 多名专业人员。尽管 Moderna 的股票出现了一些缺点，但该公司的定位和政府官员的大力支持表明，未来可能存在巨大的上涨潜力。

培育纳米片的新方法打开了大门

纳米片是日常生活中使用的许多高科技部件的重要组成部分。改进这些设备将有助于在整个市场中创造新的效率标准。它还将为工程师提供更多机会来开发使用更少能源的设备。出于这些原因以及其他许多原因，这项研究可能会对多个行业产生颠覆性的影响。

了解其他炫酷的纳米机器人项目 现在.