新材料

1碳化硅电力电子芯片

以碳化硅为代表的第三代半导体材料具有一系列优异性能,更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件,而且更加绿色环保。碳化硅电力电子芯片,具有体积小、损耗低等优点,在轨道交通、风电、工业变频等领域有着广泛的应用前景,已应用于电动汽车充电桩模块、车载充电机、变频空调控制器等,并在北京马驹桥新能源公交站、中关村东升科技园实现批量使用。

展品由泰科天润半导体科技(北京)有限公司提供

2海洋蓝色能源发电

可采集波浪能的纳米发电网能高效灵敏地回收海洋中的动能资源(如水的上下浮动、海浪、海流、海水的拍打等产生的动能)。将这种发电网分布于远离海岸和航道的深水区,不会影响近海的人类活动。理论测算,如山东省面积大小的一片海域,如果在10米深的水中布满这种发电网格,其发电量可满足全世界的需求。

展品由中国科学院北京纳米能源与系统研究所提供

3纳米梦工坊

利用教材箱形式,将多种纳米相关科普实验融入其中,带给受众新的感官体验,通过高精尖纳米科研级和工业级的相关知识、技术及方法,以通俗的语言和实践性互动为载体,向广大群众讲授科普知识。

展品由国家纳米科学中心提供

4硒化锡热能发电

利用硒化锡(SnSe)的多价带结构,通过调控费米能级将SnSe的高效性能扩展到25~500℃。发现并利用SnSe的层间最低热传导特性,通过施主掺杂促进离域电子杂化,实现了层间电子隧穿,该“二维声子/三维电荷”的传输特点可大幅提高热电性能,在航天和深空探测电源、工业废热发电、太阳光电复合发电等技术领域有重要的应用。

展品由北京航空航天大学提供

5深紫外LED芯片——绿色环保杀菌消毒技术

用一颗手指大小的LED芯片可以给物体、空气和水杀菌消毒,同时不产生臭氧等有害气体,也不含汞等剧毒化学物质,是下一代清洁消毒技术的典范。可应用于便携式婴儿消毒柜、消毒水杯等。

展品由北京国联万众半导体科技有限公司提供

6铁基超导线带材

采用成本较低的粉末装管法制备高性能铁基超导线带材的一整套关键技术,成功解决了铁基超导线规模化制备中实现均匀性、稳定性和重复性等技术难点,最终制备出了长度达到百米的高性能铁基超导长线。铁基超导材料在工业、医学、国防等诸多领域中具有广阔的应用前景。

展品由中国科学院电工研究所提供

7量子点光谱传感器

将对光谱有不同响应的量子点材料与光检测元件耦合,形成能够精确测量光谱的量子点耦合阵列光检测器,在不损失性能的情况下,将光谱仪的体积和成本缩小近千倍,在全球范围内实现了光谱分析仪器的传感器化。

展品由芯视界(北京)科技有限公司提供

8超平整石墨烯单晶晶圆

采用“磁控溅射+固相外延重构”的方法,在蓝宝石单晶晶圆上制备了四英寸的Cu(111)单晶;用常压化学气相沉积法,在Cu(111)单晶薄膜上实现了晶圆尺寸石墨烯单晶的制备;用电化学鼓泡法实现了Cu(111)单晶薄膜上石墨烯向目标衬底的转移。目前已与企业合作,设计并实现了单批次25片4英寸无褶皱单晶晶圆的批量制备。

展品由北京石墨烯研究院提供

9透明RFID智能标签

提出透明射频识别(RFID)标签的概念,采用石墨烯作为天线的导电材料,具有透光性好、柔韧性好、与基材附着力强的特点,并且可以设计成不同使用频段的RFID标签,大大拓宽了RFID的应用范围。将石墨烯透明RFID与芯片相连接,可读取距离长达1米,实现了透明RFID的制备。在智能穿戴、智能交通和 5G物联网上应用广泛。

展品由北京石墨烯研究院提供

10石墨烯基智能调光膜

氧化剥离还原法制备高品质石墨烯及其浆料的方法和工艺对设备的要求很低,成本极低,适合大尺寸、连续化的生产应用。随着剥离和还原技术的进一步提高,可以满足智能调光膜等应用需求,在智能家居、建筑节能等应用领域前景广阔。

展品由北京京城鸿业科技有限公司提供

11 MOFilter分子智能材料

采用由MOF材料加工而成的MOFilter分子智能材料,能够从分子层面有针对性地设计调控结构、捕捉降解有害物质、储存分离气体,使其具有超高比表面积、超发达有序可调控三维孔道、超高抗菌效果、柔性可加工等优势。MOFilter分子智能材料在气体储存分离、有毒有害气体滤清、空气治理、防敏抗菌、综合防护等领域有广泛应用。

展品由北京理工大学提供

12 TaIrTe4研究成果

通过角度分辨偏振拉曼实验,证明TaIrTe4材料不存在反演中心,满足第二类外尔半金属的先决条件。此材料具有很强的面内光学各向异性,给出快速无损测量TaIrTe4材料晶向的方法。TaIrTe4具有很强的电各向异性,远远超出具有类似载流子浓度的材料,如银和铜。

展品由北京大学(北京量子院)提供

13探索拓扑超导的新方法

用非超导的针尖在非超导的拓扑材料表面点接触区域诱导出超导,超导的谱形显示为非常规超导,表现出拓扑超导的特征。实验中亚微米尺寸金属材料的针尖是通过电化学腐蚀平台制备出的,不仅可以应用于极低温度强磁场针尖点接触测量系统,也可以应用于隧道扫描显微镜,原子力显微镜的高精密仪器中。

展品由北京大学物理学院量子材料科学中心提供

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责任编辑:冷媚
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