摘要:本文介绍了采用脉冲反应磁控溅射法制备的氧化锌涂层的微观结构、光学、电学和纳米机械性能的研究结果。在金属、浅介质和深介质溅射模式下沉积了三组 ZnOx 薄膜。结构研究表明,在金属模式下沉积的薄膜为纳米晶,具有金属锌和氧化锌的混合六方相,晶粒尺寸分别为 9.1 和 6.0 nm。相反,在两种介电模式下沉积的涂层均具有纳米晶 ZnO 结构,平均晶粒尺寸小于 10 nm。此外,在介电模式下沉积的涂层在可见光波长范围内的平均透射率为 84%,而在金属模式下沉积的薄膜是不透明的。电性能测量表明,沉积态薄膜的电阻率在 10 − 4 Ω cm 至 10 8 Ω cm 范围内。以金属模式沉积的涂层硬度最低,为 2.2 GPa,耐刮擦性在所有溅射涂层中最低,而以深介电模式溅射的薄膜具有最佳的机械性能。所得硬度为 11.5 GPa,是迄今为止文献中报道的未掺杂 ZnO 的最高硬度之一。
光伏应用中的光学操控方法主要可分为光谱控制和光学设计。通过控制各种共轭分子或钙钛矿的带隙,可以制造出色彩鲜艳或高度透明的装置,用于建筑一体化光伏应用。[2,8,9] 使用薄金属电极(< 20 纳米)和主要收集紫外线 (UV) 和近红外 (NIR) 光的活性层,可以得到高性能半透明光伏 (ST-PV)。[10 – 17] 新结构与低带隙活性层材料的集成,可以提供高性能可见光透明 OPV。[18 – 24] 例如,Yang 等人使用薄 Au/Ag 电极和透明空穴传输框架策略,展示了一种 ST-OPV,其 PCE 为 12%,平均可见光透射率 (AVT) 为 20%。 [25] 多种光捕获方法,包括加入抗反射层 [26,27]、微腔 (MC) 结构 [28]、分布式布拉格反射器 (DBR) 和光子晶体 (PC) [29,30] 以及纳米结构 [31,32],进一步优化了此类设备的光收集和光学响应。Shen 及其同事回顾了 MC 在 OPV 中的应用,[28]
• 国际粉末冶金和新材料先进研究中心 (ARCI) 内部开发了一种基于低温制备的 1D-TiO2-3D-CdS 异质结构的自供电光电探测器,用于宽带光电探测。在 DST-TRC 项目下,利用相变材料 (PCM) 胶囊组装了一个恒温 1kwh 容量的热能存储原型,并成功与 ARCI 现有的抛物面槽式集热器 (PTC) 集成以存储太阳热能,并且通过水热法制备了用于 Li-S 电池的多孔碳球形颗粒。 • 纳米和软物质科学中心 (CeNS) 的研究人员与 JNCASR 合作,开发了一种经济实惠的电致变色智能窗 (ECSW) 解决方案,以满足全球建筑供暖和制冷的能源需求,这占能源消耗的 30% 以上。通过消除昂贵的 ITO 并利用 260 nm WO3 薄膜,该团队创造了一种不含 ITO 的全钨 ECSW,其透射率极低(约 3%)且完全不透明。这项创新具有大规模生产的巨大潜力,既能提高能源效率,又能增强隐私。该项目由科技部支持,代表了可持续智能窗户技术的突破。
纤维锂离子电池(FLIBS)对可穿戴电子设备供电。但是,它们的实际应用受到有限的周期和日历寿命的阻碍,这主要是由于通过封装层渗透而导致的活跃LI损失。为了应对这一挑战,将低渗透性和高灵性四氟乙二醇六烷基共聚物共聚物(FEP)管提出,以通过熔化挤出法连续封装FLIB。由于氟氨酸树脂的固有疏水性和聚合物基质的适当结晶度,FEP管表现出明显低的蒸气渗透性,水蒸气透射率(WVTR)为0.3 mg·day -day -day -day -1·Pkg - 1·PK -PK -PK -1,15倍(4. 3倍)(4.6)。 1·PKG - 1)。Leveraging the low permeability and elastic modulus of FEP tubes, FLIBs demonstrate a capacity retention of 80.05% after 180 cycles and exceptional flexibility with a capacity retention of 98.32% after 10 000 bending cycles, showcasing superior performance compared to the conventional polymer tubes (for example, the capacity of PP-FLIBs declined by 20.68% after 30周期)。这项工作提出了一种一般且有效的策略,用于连续封装FLIB,有效地延长了FLIB的循环和日历寿命,从而增强了其可穿戴电子应用的实际生存能力。
摘要:今天,由于电导率高,石墨烯装载的纺织品被认为是有希望的智能服装。在这项研究中,我们报告了使用一步的气溶胶喷雾热解(ASP)工艺及其在智能纺织品上的潜在应用,该研究降低了用石墨烯(GO)胶体溶液(GO)制造的纯棉织物(R-GO)。ASP过程是有利的,因为它易于实现,并且可以应用于连续处理。更多,此过程从未应用于将R-GO沉积在纯棉布上。田间发射 - 扫描显微镜(Fe-SEM)观察,傅立叶变换红外(FT-IR)分析,拉曼光谱,X射线衍射(XRD)分析(XRD)分析和紫外线透射率(UVT)用于评估R-Go胶体的材料特性。还测量了电阻以评估样品的电导率。结果表明,R-GO被用在样品上迅速降低,并且具有最高电导率的样品显示出2.27kΩ /sq的电阻值。综上所述,结果表明,ASP方法表现出高电位,可有效沉积R-GO在棉布织物标本上,并且是开发基于导电棉的智能服装的前景。因此,这项研究也有意义,因为可以通过将R-GO沉积在纯棉织物上,因此可以新应用ASP工艺。
立面是控制建筑物太阳能流并影响其能量平衡和环境影响的主要接口。最近,已经探索了半透明聚合物的大规模3D打印(3DP),作为一种制造具有定制特性和功能的立面组件的技术。透射率对于建筑外墙至关重要,因为对太阳辐射的响应对于获得舒适感至关重要,并且会极大地影响电力和冷却需求。但是,仍不清楚3DP参数如何影响半透明聚合物的光学性质。本研究建立了一个实验程序,将PETG组件的光学特性与设计和3DP参数相关联。观察到打印参数控制层沉积,该沉积控制层中的内部光散射和整体光传输。此外,层分辨率决定角度依赖性属性。表明,可以调整打印参数以获得量身定制的光学特性,从高正常透明度(≈90%)到透明度(≈60%),并且具有一定范围的雾霾水平(≈55-97%)。这些发现为大规模3DP的定制立面提供了机会,可以有选择地接纳或阻止太阳辐射,并提供空间的均匀日光。在建筑部门脱碳的背景下,这种组件具有减少排放的巨大潜力,同时确保乘员舒适。
透明导电金属氧化物已成为研究的主题,这要归功于它们的独特物理特性以及潜在的微观和纳米电子设备和显示单元的应用。这些材料的基本实际应用是基于明显的特异性抗性和高可见的透射率。透明的金属氧化物尤其包括诸如碳锡氧化物,氧化锌,氧化镉等化合物。氧化锌半导体作为压电和光纤材料具有实用的应用潜力,可作为功能性气体传感器组件,表面声设备,透明电极和太阳能电池[1-4]。高光带隙值(〜3。3 eV在室温下)和激子结合能(约60 meV)允许将ZnO作为创建下一代紫外线光电设备和彩色显示单元的磷光器的材料。对于上面提到的许多应用,例如,通过合金来控制ZnO薄膜结构的物理参数的不稳定性是必不可少的。在这种情况下,铜合金添加剂更有效,因为铜是半导体中迅速扩散的杂质,它会导致结晶结构和物理性能的修改,例如,表面状态能量参数以及光学特性[5-7]。后者提供了有关光学主动故障的能量结构的其他信息,这具有很高的实际兴趣。这项研究的目的是研究未扎的ZnO铜掺杂(ZnO:Cu)薄膜的光光谱的行为。
在本研究中,研究了聚偏氟乙烯 (PVDF) /还原氧化石墨烯 (RGO) 纳米复合材料自支撑薄膜的非线性光学特性,以评估其作为有效光限幅器的适用性。采用溶液浇铸法将不同浓度的 RGO 作为填料与 PVDF 混合,生成 PVDF/RGO 纳米复合薄膜。这些纳米复合薄膜的 XRD 和 FTIR 数据证实了当 RGO 添加到 PVDF 中时 PVDF 的 b 相得到增强,这是增强纳米复合材料非线性响应的主要因素之一。采用纳秒激发(532 nm,7 ns)下的开孔径和闭孔径 Z 扫描技术研究 PVDF/RGO 纳米复合薄膜的非线性光学特性。发现这些薄膜在纳秒范围内表现出双光子吸收辅助光学非线性。本研究的亮点是在 PVDF/RGO 纳米复合材料的独立薄膜中观察到相当低的归一化透射率值和低光限制阈值功率。这些灵活、独立且稳定的纳米复合薄膜在设计任何所需尺寸或形状的高效光限制装置方面具有很高的应用前景。2017 Elsevier Ltd. 保留所有权利。
随着物联网 (IoT) 的快速发展和 5G 的引入,传统的硅基电子产品已无法完全满足市场需求,例如由于机械不匹配导致的非平面应用环境。这为使用柔性材料避免物理刚性的柔性电子产品带来了前所未有的可能性。丝素蛋白、纤维素、果胶、壳聚糖和黑色素因其出色的生物相容性和生物降解性而成为下一代柔性电子产品最有吸引力的材料之一。丝素蛋白在生物相容性和生物降解性方面优于它们,并且还具有多种其他理想特性,例如可调节的水溶性、出色的光学透射率、高机械弹性、重量轻和易于加工,而这些特性是其他材料部分或完全不具备的。因此,丝素蛋白已成为生物相容性柔性电子产品最广泛使用的构建块之一,尤其是用于可穿戴和可植入设备。此外,近年来,丝素蛋白的功能特性研究也越来越受到重视,如介电特性、压电特性、高失电子倾向性、环境敏感性等。本文不仅介绍了不同种类丝素蛋白的制备技术以及丝素蛋白作为基础材料应用的最新进展,还介绍了丝素蛋白作为功能元件的最新进展。本文还对丝素蛋白基柔性电子产品面临的挑战和未来发展进行了探讨。
HHP是高压加工(HPP)的代名词,是一种批量或半连续的加压技术,可用于固体(含水)和液体食品(图1)。开始,在典型的批处理系统中,包装食品被装入压力容器中,并装有压力介质(通常是水)。然后将该容器加压,通常在100-1 000 mPa之间加压,以基于所需的时间压缩组合,该组合基于所需的食品材料的特性。这种压力增加遵循的等静力原理,在这种原理中,压力的透射率是均匀且瞬时的。因此,这些处理同时导致产品的每个部分都会导致压力诱导的变化。尽管这种处理技术被认为是“非热的”,但温度的绝热升高(约/div>)每100 MPa 2-3°C)由内部摩擦引起。 处理过程完成后,打开压力阀,系统解压缩并去除产品。 对这项技术进行了几次详尽的评论,包括Chawla等。 (2011),Ravash等。 (2022)和Voigt等。 (2015)。每100 MPa 2-3°C)由内部摩擦引起。处理过程完成后,打开压力阀,系统解压缩并去除产品。对这项技术进行了几次详尽的评论,包括Chawla等。(2011),Ravash等。 (2022)和Voigt等。 (2015)。(2011),Ravash等。(2022)和Voigt等。(2015)。
