相关文章  
  • 自动灭火的香烟
  • 一种全天候太阳能光热灶(做饭机)在北京研制成功
  • 新加坡发明一套人工智能行为监察系统
  • 发明不用油的发动机
  • 北京中学生发明水火箭
  • 英国发明MP3游泳镜
  • 发明自动洗狗机
  • 新西兰发明防止司机打瞌睡的*器
  • 让洗澡水回收再利用
  • 美国教授研究出空中汽车 没有翅膀也能飞行
  •   推荐  
      科普之友首页   专利     科普      动物      植物        天文   考古   前沿科技
     您现在的位置在:  首页>>科普 >>科普杂文

    神奇的物质氮化镓 可以把普通金属变成金子<%=id%>

    剑桥大学的科林-汉弗莱斯拥有21世纪的“魔法石”。他和世界各地的一批科学家都在研究炼金术上梦寐以求的东西:这种物质可以把普通金属变成金子,或者说金钱;它可以传送光线而不会将能量以热的形式浪费掉;它可以把手机信号扩大十倍,让电脑的速度提高1万倍。

      我们讨论的这种物质称为氮化镓,它不存在于自然界,只能在最先进的实验室中制成
    。但它可以将阳光引进室内,缓解季节性压抑,辅助癌症手术,将CD缩减到1英寸宽,并且帮助解决能源危机。

      这听起来可能像巫术,但氮化镓在仅仅4年内就从稀奇古怪的东西变成了一笔大生意:目前,全世界有184家公司和293所大学都在研究氮化镓。专家预计,到2007年,氮化镓的市场将达到27亿英镑。因为科林-汉弗莱斯的研究,英国在这方面位于先行者之列。

      发光二极管(LED)是可以直接把电转化为光的装置。它已经应用于数字钟表,并点亮了地铁站和市中心的巨型广告牌。其他光源,例如钨灯泡,会把能量以热的形式浪费掉。但由氮化镓制作的发光二极管却可能发挥最大能效:就是说,几乎所有的能量都转化成了光,而不是热。

      这一次,“酷”是贴切的形容词。计算一下:普通灯泡会在使用6个月后烧坏,氮化镓灯泡比传统灯泡寿命至少长100倍,但耗费的能源仅为传统灯泡的10%。这种材料在日本和加利福尼亚都大有市场。然而,英国迄今只在怀特霍尔街搞了一套试验性的氮化镓交通灯。

      砷化镓也是一种神奇的物质,能直接把电变成光,现已经成为多种新工业的基础。但是,由日本教授中村秀二率先开发、汉弗莱斯迅速接手研究的氮化镓可能会变得更加重要。不同于以前的任何发光二极管,氮化镓发蓝色光,或者说高频光。它的这种特性搭配(高效、高频)使研究人员眼前一亮。它用于交通灯固然很好,但其真正的用武之地在于顶灯。

      汉弗莱斯说:“节约能源方面的下一件大事就是得到白光。要得到白光,你要拿一个蓝色发光二极管,涂上发黄光的磷光剂。蓝黄两色结合就产生了白光。”

      汉弗莱斯预计,在10年内,也许是5年内,我们就能研制出比灯泡还亮的白色发光二极管。用这些超亮发光二极管替换灯泡后节省的能量相当于关掉英格兰5座发电站。汉弗莱斯预言:“你至少能节省电力消耗的10%。”

      这可能预示着一场室内装饰革命的来临。研究人员可以将发光二极管做得像灯泡,让它们在天花板上发亮,也可以把它们分布在墙上。在白天,这些发光二极管几乎是看不见的。“但最主要的是能节省能源。你家的电费会下降,产生的二氧化碳也将减少10%。”

      另一场革命将发生在数据存储领域。正常的CD是用红色激光写的。蓝色激光的波长是红光的一半。这样,一张CD上存储的信息至少会是原来的4倍。汉弗莱斯说,实际上,你存储的信息能达到原来的10倍。

      “因此,你的CD不需要像现在这么大就可以装很多歌曲。飞利浦公司正在研究直径1英寸的CD。它也许刚好能塞进耳机。所以,你不再需要随身听,只需要在耳机中放张1英寸的CD。用我们现在制造的氮化镓产生的蓝色激光就可以做到这点。”

      信息革命也可能得以扩大。汉弗莱斯和其他科学家称作“量子点”的、由氮化镓制成的物质具有非凡的特性,可以为量子计算机开辟道路。这种计算机的运行速度会比世界上现有的任何一台超级计算机都快1万倍。

      汉弗莱斯的眼中还有其他一些美妙的应用前景。其中之一是用由氮化镓作动力的微波代替汽车发动机中的火花塞,这可以使燃效至少提高20%。另一个是夜晚的“阳光”。做一个紧外线发光二极管,涂上发红、蓝、绿光的磷光剂,把它稍微扭转一下,就可以得到模拟太阳光的室内光了,而且没有在室外被晒伤的危险。这可以帮助有季节性感情紊乱的人。这种光可以照亮阴暗的博物馆,也可以让商店的销售额上升。汉弗莱斯说:“女装店为拥有适当的照明不遗余力,但顾客实际上还要把衣服拿到室外的阳光下,因为室内室外颜色不同。以后就不用这样做了。”

      他甚至看到了氮化镓在癌症手术中起到的作用。癌症手术的目的是要除去肿瘤组织,但不能同时将健康组织也拿掉。这意味着要在手术中将样本送到实验室,也就是说,患者至少还得多承受半小时的*。但如果病人服用一种只有癌细胞才能吸收的药品,而这种药品在接受氮化镓照射时会发出荧光,那样一来,外科医生就可以明了自己的手术对应当在哪里停止。

         

          设为首页       |       加入收藏       |       广告服务       |       友情链接       |       版权申明      

    Copyriht 2007 - 2008 ©  科普之友 All right reserved