A. 納米進化史:石墨烯到顯示器,從硬核到柔軟
碳納米管簡史
碳納米管: 很多人會對這個名字感到陌生。其實,碳納米管也是碳材料的一種,可以通俗理解為是由石墨化的碳原子,單層或多層捲曲而成的管狀結構。碳納米管的直徑可以小的納米級,但是長度卻可以達到數米,宛如「一根細長的頭發絲」。
不過,雖然碳納米管的體積極小,但物理性質卻極為硬核。根據中國科學院研究員李清文的說法,碳納米管是強度,是同體積鋼鐵的100倍。因此,碳納米管也被看作是人類目前所能製造出的最強最硬的材料。而在實際應用中,碳納米管也因為極好的導電、導熱特性,而被稱為是萬能材料。在集成電路、電池、感測器等諸多細分領域,碳納米管都有著廣闊的應用前景。
從1991年日本物理學家開啟碳納米管的研究至今,國際范圍內對於這種新材料的 探索 已經有30年之久。而國內的頭部企業、科研團隊也通過持續的研發和努力,實現了碳納米管領域的諸多突破,「在部分領域已經處於世界領先水平」。
自碳納米管被發現30年來,我國研究水平基本上與世界先進水平並駕齊驅,並在部分領域處於世界領先。碳納米管導電劑一改我國鋰電池企業導電劑依賴進口的局面;碳納米管薄膜成功用於高端戶外保暖服以及醫療康復等產業;基於半導體型碳納米管的集成電路和顯示器背板驅動器件也被開發出來;近日,國內最大的碳納米管生產公司開發的碳納米管導電劑,一改我國鋰電池企業導電劑依賴進口的局面。自被發現以來,碳納米管就在全球范圍內掀起一股研究熱潮。近年來,全球加速挖掘碳納米管技術落地的途徑,相關技術突破成果不斷。
作為最重要的生命元素,「碳」一直在生命演化和能源提供方面扮演著舉足輕重的角色。1985年,「足球」結構的C60一經發現即吸引了全世界的目光。1991年,日本物理學家飯島澄男在電弧法制備的碳材料中觀察到了碳納米管,從此開啟了碳納米管研究的熱潮。碳納米管就像一根細長的頭發絲,它的長度可以達到米級,而直徑卻可以小到納米尺度。這么細長的納米管狀結構是怎麼制備出來的呢?
飯島澄男首次發現的碳納米管是通過電弧放電法製得的。現在,碳納米管已經發展出激光燒蝕法、化學氣相沉積法(CVD)、固相熱解法等多種制備方法。其中,CVD法因成本低廉、可控性好、易於規模化制備而被廣泛採用。作為納米碳材料家族的重要一員,碳納米管以其優異的力學、電學和熱學特性被譽為「萬能基材」,在結構功能一體化復合材料、電池電極、集成電路、感測器件、電加熱器件等領域具有巨大的應用前景。1996年諾貝爾化學獎得主、富勒烯的發現者斯莫利認為,碳納米管是人們所能製造出來的最強、最剛、最硬的材料,同時也是最好的熱和電的導體。
實踐落地
在碳納米管基礎研究方面,北京大學團隊在導電性可控碳納米管合成、單手性碳納米管合成與分離等方面做出了重要貢獻。而在碳納米管應用方面,清華大學團隊在碳納米管宏量制備、高強碳納米管纖維、碳納米管導電添加劑等方面業績不菲。2013年,以平行排列的單壁碳納米管為主要元器件的世界上最小「計算機」誕生。近兩年,碳納米管電子器件的性能及尺寸一次次被突破。
被稱為「黑金」的碳納米管,曾被科學家預言,有望成為「徹底改變21世紀」的神奇材料之一。而鋰電池導電劑的利用,只是碳納米管產業化的冰山一角。作為國家戰略新興材料,碳納米管材料在導電塑料、輕質高強復合材料、寬頻段輕質電磁屏蔽、沖擊防護、智能材料、電子器件等方面也具有廣泛的應用。其中基於碳納米管的加熱膜、導電塑料、復合材料等材料的市場前景也越來越好。
有硬的納米,就有軟的納米
顯示器這東西,我們都不陌生;但你能想像到可以穿到身上的超薄顯示器嗎? 在顯示織物內呈現獨特的搭接結構,由發光經線和導電緯線交錯而成,在電場的激發下,電極和發光層憑借物理搭接即可實現有效發光。
納米 科技 是21世紀最重要的前沿 科技 領域之一,對世界各國經濟 社會 發展起到引領作用,對信息、生物、醫葯、能源、環境、航空航天及國家安全等領域都有著重要影響。為全面提升我國納米 科技 的創新能力,國家重點研發計劃設立了「納米 科技 」重點專項,目前該項目已取得了一批重要成果。
從模糊到清晰,從單色到彩色,從笨重到輕薄……近幾十年來,顯示器作為電子設備的重要輸出端不斷更新迭代,由最初的陰極射線管顯示、液晶顯示、有機發光二極體顯示發展至現在的柔性薄膜顯示,取得了長足進步。你曾設想過將顯示器穿在身上嗎?集器件功能、紡織方法、織物形態於一體,在我們穿的衣服上瀏覽咨詢、收發訊息、進行事件備忘……這是研究者近年來著力探尋的方向。
然而,如何將顯示功能有效集成到電子織物中,同時確保織物的柔軟、透氣導濕、適應復雜形變等特性,是智能電子織物領域面臨的一大難題。日前,在國家重點研發計劃「納米 科技 」重點專項的資助下,復旦大學研究團隊自主研發出全柔性織物顯示系統:織物顯示求索之旅絕不是一條坦途。2009年,團隊提出聚丁二炔與取向碳納米管復合以制備新型電致變色纖維的研究思路,然而,電致變色僅在白天可見,晚上則無法被有效應用,使用時域大打折扣。
2015年,團隊在塗覆方法方面取得突破,成功解決了共軛高分子活性層在高曲率纖維電極表面均勻成膜的難題,提出並實現了纖維聚合物發光電化學池,並通過將其編成織物實現了不同的發光圖案。但此種方法也有局限,經由發光纖維編織所顯示的圖案數量非常有限,無法實現平面顯示器中基於發光像素點的可控顯示。如何在柔軟且直徑僅為幾十至幾百微米的纖維上構建可程序化控制的發光點陣列,是困擾團隊甚至這個領域的一大難題。
是什麼使織物擁有了顯示特性?其內在結構如何?在電場的激發下,電極和發光層憑借物理搭接即可實現有效發光,該方法可以將發光器件制備與織物編織過程相統一,利用工業化編織設備,實現了長6米、寬0.25米、含約50萬個發光點的發光織物,發光點之間最小的間距為0.8毫米,能初步滿足部分實際應用的解析度需求。通過更換發光材料,還可實現多色發光單元,得到多彩的顯示織物。
超前技術,穿在身上的顯示器
比起傳統的平板發光器件,發光纖維直徑可在0.2毫米至0.5毫米之間精確調控,奠定了其超細、超柔的特性。以此為材料一針一線梭織而成的衣物,可緊貼人體不規則輪廓,像普通織物一樣輕薄透氣,確保良好的穿著舒適度。
隨後,現實的應用要求也接踵而至。團隊研究發現,具有高曲率表面的纖維相互接觸時,在接觸區域會形成不均勻的電場分布,這樣的電場不利於器件在變形過程中穩定工作。而在現實生活中,穿在身上的衣服難免會有磕磕碰碰,也需日常清洗。如何能使顯示織物適應外界環境的改變,乃至抵禦住反復摩擦、彎折、拉伸等外在作用力,保證發光的穩定性?
團隊在導電纖維緯線的力學性能方面下足了功夫,通過熔融擠出方法制備了一種高彈性的透明高分子導電纖維。在編織過程中,該纖維由於線張力的作用,與發光纖維接觸的區域發生彈性形變,並被織物交織的互鎖結構所固定。
出良好應用前景
除顯示織物外,彭慧勝團隊還基於編織方法實現了具有光伏織物、儲能織物、觸摸感測織物與顯示織物的功能集成系統,使融合能量轉換與存儲、感測與顯示等多功能於一身的織物系統成為可能。該系統在物聯網和人機交互領域,如實時定位、智能通訊、醫療輔助等方面表現出良好應用前景。
極地科考、地質勘探等野外工作場景中,只需在衣物上輕點幾下,即可實時顯示位置信息,地圖導航由「衣」指引;把顯示器穿在身上,語言障礙人群可以此作為高效便捷交流和表達的工具……這些原本存於想像中的場景,或許在不遠的將來就能走進人們的生活。
(文章內容來源於網路)
番外篇:關於顯示器製造
眾做周知~顯示器的製造
是離不開一個完全無塵的環境的
而無塵的環境,就會涉及到一款手套箱產品
—百級凈化手套箱
百級潔凈手套箱是一套高性能、高品質的自動吸收水、氧分子的超級凈化手套箱,提供一個潔凈工作環境需求的密閉循環工作系統,可以滿足您特定潔凈要求,O2和H2O 1ppm惰性氣體防護環境。該系統是為滿足客戶科研開發而設計的經濟型循環凈化系統和FFU的手套箱,風機從FFU頂部,將氣體吸入並經初、高效過濾器過濾後的潔凈氣體送回箱體(閉合迴路)。
產品特點
簡單: 嚴格按照德國工藝標准製造,採用西門子7寸觸摸屏操作,操作界面簡單易於上手。
安全: 模塊化設計,專業的無泄漏密封技術,超低泄露率 0.001%,(行業標准 0.050%),嚴格依據標准《EJ_T1096_1999_密封箱室密封性分級及其檢驗方法》中的一級密封箱室驗收。
高效: 超低水氧 1ppm,可達0.1ppm,進口凈化材料,吸附效率高,一年再生一次,重復利用
節能: 整機功率超低,風機和真空泵智能控制
百級: 優異的氣體均勻分布性能,過濾效率99.999%
百級凈化手套箱可以廣泛應用於無水、無氧、無塵的超純環境,尤其可應用於OLED、MOCVD的製造;
除此之外,在鋰離子電池及材料、半導體、超級電容、特種燈、激光焊接、釺焊、材料合成等也能夠創造一個完全凈化的環境,其中也包括生物方面應用,如厭氧菌培養、細胞低氧培養等實驗項目。
良好的OLED產品應用范圍十分廣泛
如手機屏幕、電腦屏幕、大型顯示器
等多種顯示產品
因此可以說對於顯示器材料的生產環境而言
百級凈化手套箱是一款
非常重要的生產保護設備
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B. 哪裡的手套箱比較好
凈化手套箱推薦<長沙天創粉末技術有限公司>,長沙天創粉末技術有限公司是一家高科技創新型企業,專注於高品質、智能化、高效率真空手套箱、凈化手套箱、厭氧手套、透明有機玻璃手套箱的設計、研發、生產、銷售和服務。
長沙天創是國內領先的真空手套箱製造商,我們圍繞客戶的需求持續創新,致力於為研究機構、企業和消費者等提供有競爭力的真空手套箱設備,持續提升產品性能、效率及運用范圍,為客戶創造最大價值。目前,長沙天創的產品和解決方案已經應用於90多個國家,服務全球數萬用戶。
長沙天創堅持通過持續技術創新為客戶不斷創造價值,秉承以科學是發展的重要內在推動力,在國家重點支持的高新技術領域內,持續進行研究開發與技術成果轉化,形成企業核心自主知識產權,並以此為基礎提升公司綜合實力。2015年, 經湖南省高新技術企業認定管理工作領導小組評審,國家科技部復審,長沙天創粉末技術有限公司榮獲「高新技術企業」稱號。
C. 伊特克斯真空手套箱是國產么
伊特克斯真空手套箱是國產
伊特克斯成立於2006年,是專業從事惰性氣體保護系統規劃設計、生產、安裝及售後服務的一體化高端設備生產企業,提供手套箱、薄膜製造、真空鍍膜、鋰電設備等產品,服務於國內外著名高校、科研機構、檢測機構、生物制葯、石油化工、食品、醫療等
國產手套箱品牌米開羅那,米開的品質與國際水平沒有差別。米開羅那的技術源自德國,經過國產化後增加了很多人性化、操作性、改進性的設計,更適合國人的習慣;統一搜 米開有自己的生產工廠,擁有完整的機加與鈑金生產力,具有生產包括箱體、管道、閥門等等所有手套箱零配件的能力。米開的售後為三年,售後的及時性非常高,這在業內非常難得了。