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生態(tài)環(huán)境部面向全國(guó)啟動(dòng)2025年生態(tài)環(huán)境科技成果[詳細(xì)]
首次制成單晶有機(jī)金屬鈣鈦礦光纖！可改善醫(yī)學(xué)成像
2022年09月26日 11:09:01
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：羊舌木 點(diǎn)擊量：4268
英國(guó)倫敦瑪麗女王大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)使用了一種新的溫度生長(zhǎng)方法，能夠在液體溶液（運(yùn)行成本非常低）中生長(zhǎng)并精確控制單晶有機(jī)金屬鈣鈦礦纖維的長(zhǎng)度和直徑。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】光纖是一種由玻璃或塑料所制成的纖維，可以用做光傳導(dǎo)工具，其傳輸原理是“光的全反射”。通常，光纖的一端的發(fā)射裝置使用發(fā)光二極管或一束激光將光脈沖傳送至光纖，光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測(cè)脈沖。這種細(xì)如頭發(fā)絲的微小電線，其中光以超快的速度傳播——比電纜中的電子快100倍，來(lái)傳輸著我們的大部分互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。
鈣鈦礦因?yàn)槠涑瑑?yōu)異的光電性質(zhì)一直以來(lái)都是光電研究領(lǐng)域內(nèi)的明星材料，除了材料體系、工藝方法以及界面工程等領(lǐng)域的研究進(jìn)展之外，鈣鈦礦單晶研究也一直備受關(guān)注。與多晶對(duì)應(yīng)物相比，單晶有機(jī)金屬鈣鈦礦更穩(wěn)定、更高效、更耐用且缺陷更少。將單晶鈣鈦礦光纖集成到當(dāng)前的光纖網(wǎng)絡(luò)中，以此來(lái)替代該系統(tǒng)中的關(guān)鍵組件，能夠提供更有效的激光和能量轉(zhuǎn)換，提高寬帶網(wǎng)絡(luò)的速度和質(zhì)量。因此，科學(xué)家們一直在尋求制造能夠帶來(lái)更高效率的單晶鈣鈦礦光纖。
英國(guó)倫敦瑪麗女王大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)使用了一種新的溫度生長(zhǎng)方法，能夠在液體溶液(運(yùn)行成本非常低)中生長(zhǎng)并精確控制單晶有機(jī)金屬鈣鈦礦纖維的長(zhǎng)度和直徑。他們?cè)谶^(guò)程中逐漸改變加熱位置、線接觸和溫度，以確保長(zhǎng)度的持續(xù)增長(zhǎng)，同時(shí)防止寬度的隨機(jī)增長(zhǎng)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果與研究團(tuán)隊(duì)們所預(yù)測(cè)的一致，新研制的光纖在幾個(gè)月內(nèi)具有良好的穩(wěn)定性，并且傳輸損耗很小，低于0.7分貝/厘米，足以制造光學(xué)器件。這種方法能夠有效控制纖維的長(zhǎng)度，并能夠改變鈣鈦礦纖維芯的截面，且比具有相似長(zhǎng)度的多晶光電探測(cè)器具有更大的光電流值。
該項(xiàng)技術(shù)也可作為高分辨率探測(cè)器用于醫(yī)學(xué)成像。與目前的技術(shù)相比，光纖的小直徑能捕獲更小的像素。這意味著，由單晶光纖獲得的微米級(jí)像素可提供更高分辨率的圖像，從而讓醫(yī)生能夠做出更好、更準(zhǔn)確的診斷。除此之外，如果在吸收光線的紡織品中使用這些纖維，它們可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，從而使人們擁有“太陽(yáng)能衣服”。
(資料來(lái)源：科技日?qǐng)?bào))
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