1、    多功能纳米LED既发光又感光

美国伊利诺伊大学厄巴纳－尚佩恩分校和位于马萨诸塞州马尔伯勒的陶氏电子材料公司的研究人员，近日在美国《科学》杂志上发表了相关研究进展。他们展示了新型胶体半导体纳米棒，可以让单一设备在产生光电效应生成电流的同时，也产生电致发光，将电能转换为光能。

这些直径不足5纳米的纳米棒由三种半导体材料组成，其中一种能发射和吸收可见光，另两种则用于控制电荷在第一种材料内的流动。三种材料协同工作就能使LED面板在发光的同时感应外部光照并做出亮度调整。

由于这种LED在发光和感光两种功能之间切换的频率极快，肉眼无法识别这种切换，因此显示面板看上去就是常亮的。同时，不同于目前手机上的光线感应器，这种LED面板的测光和调光都发生在像素级别，因此不仅能根据外部环境光源调整面板亮度，还能感应屏幕上方手指掠过带来的细微光线差别，从而允许非触碰屏幕的手势操作。

研究人员还发现，这种LED在发光的同时，还能吸收外部光源并转化成电流，类似于太阳能电池板的功能，因此，未来采用这种LED屏的手机还能通过光照来充电，变成“自供电”手机。

目前研究人员已经成功地用红色新型LED阵列演示了相关功能，正试图组合红、蓝、绿三色LED实现彩色阵列显示，同时通过调整纳米棒的成分组成来改进LED的吸光能

                                                                                                                                           ————中国科学院

2、    新型固态电池可给微型卫星供能

据美国国家航空航天局（NASA）官网近日报道，NASA正与迈阿密大学合作，研制一种新型固态电池，其体型小巧，节省空间，可用在“立方体卫星（CubeSats）”等微型卫星上。研究人员表示，新电池有望彻底改变操控小型载荷的方式。

　　这款电池的原型由NASA肯尼迪太空中心探索研究与技术理事会首席研究员卢克·罗伯森和迈阿密大学复合材料专家赖安·卡基伦联手研制；电池的化学性能和结构则由迈阿密大学力学和航空航天工程学副教授周襄阳（音译）负责研发。

　　这种电池体型纤巧，厚度仅为2毫米到3毫米，非常适合包括CubeSats在内的微型卫星使用。罗伯森解释称，对于还没有一个烤面包片机大的CubeSat来说，空间至关重要，新电池所占空间仅为现有电池的三分之一，因此可节省出大量空间，供研究人员进行更多科学研究。

罗伯森表示，该电池也能应用于其他领域。他说：“这一技术能用于卫星的桁架结构以及国际空间站上，商业应用可能包括用于汽车车架或桌面电池充电器上。”

                                                                                                                                         ————中国科学院

3、    新型液流电池或成电网设施标配

美国科研人员日前在《美国化学学会·能源通讯》杂志上报告说，他们研发出一种新型液流电池，可通过溶解在中性ph值水中的有机分子来存储电能。这项成果使无毒、无腐蚀性且使用寿命超长的电池成为可能，并有望大幅降低生产费用。

　　液流电池的蓄电系统一般包含正负极两个储液罐，内装两种不同的电解液。这之间的连接部分是发电区，用一个隔膜隔开。两种电解液间隔着薄膜产生离子交换来实现电能的储存与释放。

　　液流电池可以为风能、太阳能等发电不连续且输出不稳定的可再生能源的存储提供解决办法，但现有的液流电池在多次充放电循环后存储能力会下降，需要定期维护电解液。

　　哈佛大学的研究人员通过分别调整正负极电解液的分子结构，使它们可溶于水，从而研发出一种每充放电1000次只损失1％存储能力的电池，而锂离子电池一般在1000次充放电后就不能使用了。

　　中性ph值还能大幅降低将电池正负两极分开的隔膜的制造成本。因为目前大部分液流电池的隔膜采用昂贵的聚合物以耐受电池内腐蚀性物质，其费用占到整个电池设备成本的三分之一。而这种新液流电池中的隔膜两侧实际上都只是盐水，因此它的材质可采用廉价的碳氢化合物，从而大大降低成本。

降低成本对电力存储至关重要，特别是对风能、太阳能等新能源而言。美能源部电力办公室能源存储研究主管伊姆雷·久克认为，这项研究有望为未来的电池指明方向，成为电网基础设施的一个标准构件。

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4、    新2D纳米电子晶体导电性优于石墨烯

美国科学家首次合成并制出层状2D结构的电子晶体，这种新型的电子晶体导电性能优于石墨烯。

这一新兴材料有望用于研制透明导体、电池电极、电子发射装置以及化学催化剂等诸多领域。

电子晶体属于由正负离子组成的离子化合物，但其负电“离子”完全由电子取代，这些电子质量很小且不会呆在某个固定位置，而是到处游离，偶尔与其他电子交换位置，行为表现更像电子气体。这种特性赋予电子晶体高度电子移动和快速导电等性能。但科学家们通过理论推测认为，2D电子晶体容易与空气和水发生化学反应，只能在真空中才能稳定存在并保持其强导电性，因此很难在实验室合成。

在新研究中，北卡罗莱纳大学教堂山分校应用物理和化学副教授斯科特·沃伦带领团队，用氮化二钙分子合成出只有几个纳米薄的2D单层电子晶体，还利用液体剥离技术设法让大量纳米单层电子晶体悬浮在溶液中，其中一种溶剂甚至能让氮化二钙纳米单层稳定悬浮一个月之久仍能维持很好的电学特性。“我们克服了电子晶体从多层结构过渡到单层结构的技术难点，证明在合适的化学环境下，2D电子晶体能长时间保持结构和性能稳定。”沃伦解释说。

沃伦团队还通过实验证明，新2D纳米单层电子晶体具有与金属铝相当的导电性；透明度也很高，10纳米厚氮化二钙薄膜的透光率达到97%；其表面结也达到现有电子晶体中最高值。研究人员表示，这些特性将导致新材料在诸多领域的应用，比如开发高透明性导电薄膜；沃伦还在与本田公司合作，用这类新材料研制高级电池。

沃伦表示，他们会继续开发电子晶体的应用潜力，并解决实用过程中的各种挑战，比如寻找合适涂层，让电子晶体在空气中也能保持稳定。

新研究发表在最新一期《美国化学会志》上。

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5、    量子力学领域新成果：双色叠加态光子

美国和德国的科学家团队创造出了红蓝叠加态的双色光子(bichromatic photon) ，这一研究是量子力学领域的一个重大突破，对量子计算机的研发有着重要的意义。

态叠加是量子力学中的一个重要概念，它允许一个物理系统同时处于多种叠加态，直到进行测量的时候系统才会处于一种特定状态。

以光子为例，它可以同时处于水平极化和垂直极化状态。量子机制允许光子拥有两种或更多能态，或者叫颜色。

研究团队使用了一种名叫“布拉格散射四波混合 ”的技术，在一条100米长的光纤上注入两条激光束，当“红色光子”进入光纤后，就会与激光束相互作用，从而进入一种双色状态，以红色为主、蓝色为辅。

当双色光子从光纤的另一头导出时，再对其进行测量，呈现红色或蓝色的几率是相同的。

量子计算机就可以利用叠加态等量子特性，进行比传统硅计算机更快的信息处理。

该研究报告已经发表在《Physical Review Letters》期刊上。

                                                                                                                                         ———— 科技世界网

6、    红外光转化为可见光

近日，德国马堡大学研究人员在《科学》期刊上发表论文，报告其已经开发出一种可以将近红外光转化为广谱白色可见光的化合物，从而为高效廉价地产生可见光开辟了新道路。

尼尔斯·威廉·罗泽曼和其同事设计了一种具有与金刚石分子结构类似的锡硫化合物，然后使这种化合物粘附在有机配体上。当近红外激光照射到这种化合物上时，这种化合物能够通过非线性相互作用改变光的波长，产生可见光。

罗泽曼博士和同事指出，这种化合物是一种细小的非晶态粉末，它们不挥发，具有气体稳定性，在300摄氏度高温下仍保持热稳定性。该化合物内核是无机纳米晶体结构，其表面是有机配体涂层。

当激光仪释放近红外光线照射在这种化合物上，化合物的特殊结构将通过非线性交互过程，改变光线波长，形成人类肉眼可见波长范围的光线。研究人员指出，该光谱可见部分类似于高温钨卤素灯的颜色。

转换后释放的光线具有较强的方向性，可适用于较高空间分辨率的显微镜，或者应用于高流通量的投影系统。目前，这项最新研究报告发表在近期出版的《科学》杂志上。

这一发现可能为先进的定向照明技术开辟新途径，特别是这一技术所使用的材料都是现成而廉价的，且易于大规模扩展，提高功率。

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7、       日本研发出轻薄光伏电池 可用于卫星

日本研发出一种轻薄光伏电池，这种轻薄电池的优势不仅在于轻薄，还可以弯曲，未来可供人造卫星和宇宙飞船使用。

电池的重量仅为传统光伏电池的1/7左右，同时发电效率也更高。使用这种电池有助于实现卫星轻量化，使用小型廉价火箭就能进行发射。最早将于12月在太空验证其发电能力和耐久性，并积极推动日本国内外的卫星制造企业使用该电池。

光伏电池约占卫星重量的10%。新开发出的电池厚度仅为0.3毫米，采用将薄膜电池夹在树脂胶片中固定的形式。据称该电池发电效率约为32%，达到全球卫星用光伏电池的最高水平。由于该电池非常轻薄且可以弯曲，能够贴在卫星机体的曲面等此前难以安装电池的位置。通过扩大电池面积、增大发电量，可以增加卫星上搭载的观测器，从而实现提高卫星性能。

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