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這張超吸光石墨烯薄膜的秘密,就在飛蛾的眼睛裡?

2016 年 03 月 03 日

石墨烯(Graphene)是一種把碳原子用六角形排列組成的平面薄膜,可說是世界上最薄的奈米材料,具有超堅固、有彈性、導熱佳等各種特性,也被考慮應用在電晶體、人造皮膚、海水淡化和抗菌等領域。但少數的挑戰就是不太能吸光。

薩里大學(University of Surrey)奈米電子研究員 José Anguita 解釋:「石墨烯的厚度很薄,當光線落在上面時,只能捕捉到其中 2 到 3% 。」

不過現在事情有了轉機,英國薩里大學先進科技機構的研究團隊已經找到方法,研發出一種在同重量物質中最能吸光的石墨烯材料,可望提升物聯網感應器或發電設備從光和熱中取得能源的能力。

而科學家的靈感來源,竟然是來自「飛蛾的眼睛」?

潛葉蛾的眼睛。圖片來源 Dartmouth College
近看潛葉蛾的眼睛。圖片來源 Dartmouth College

飛蛾黑色的大眼睛由許多極小柱狀結構組成,表面帶有細微的凹凸紋路,讓光線不容易反射以免被天敵發現,也能最大限度捕捉光線,導入蛾眼中心,讓牠們在黑夜中也可看清楚四周的動態。

研究員運用一種稱為奈米紋理化(nanotexturing)的技術,讓石墨烯表面產生類似蛾眼紋路的花紋,改變光進入奈米結構的路徑,進而使石墨烯的吸光能力一口氣提升到 95%。

薩里大學先進科技機構的領導人 Ravi Silva 指出,使用吸光石墨烯的太陽能電池即使在陰天也能使用微弱的光線發電,而室內的智慧壁紙或智慧窗戶等聯網家電結合,也能更有效運用餘光或餘熱。

首圖來源:University of Surrey
吸光率提升到 95 % 的石墨烯。圖片來源:University of Surrey

 

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首圖來源:University of Surrey

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Valerie

PanX 編輯,興趣多多,書籍雜食者。

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