内嵌富勒烯，世界最贵材料.docVIP

内嵌富勒烯，世界最贵材料 　　英国牛津大学的一个新型碳材料研究实验室（Designer Carbon Materials）中，科学家正在研制内嵌富勒烯。不久前，他们刚刚将这种材料的第一份样品以3.2万美元售出。这份样品的重量只有200微克（1微克等于1克的百万分之一），相当于一片雪花重量的十五分之一，或者一根头发的三分之一。 　　内嵌富勒烯于1985年首次被发现，是一种球形的碳纳米结构，由60个碳原子组成一个紧凑的富勒烯笼，里面包含非金属单质的原子或简单分子，如氮、磷和氦等。这些物质不仅非同寻常的昂贵，而且当内嵌氮原子时，它们还具有改变我们计时方式的潜力，因为它们电子自旋的寿命非常长。 　　目前，科学家正在研究将内嵌富勒烯用于原子钟的可能性。原子钟是世界上最守时的系统。牛津大学的科学家希望未来可以利用内嵌富勒烯制作出各种更加准时的设备。内嵌富勒烯有望大大缩小原子钟的体积――从橱柜般大小缩小到如同芯片――因此可以安装到手机中，或者与全球定位系统（GPS）设备整合在一起。 　　科学家称，如果能实现上述设想，那我们就能够将GPS的精度提高到1毫米以内。这听起来相当令人震撼，因为目前GPS的精度只有1到5米。 　　“现在，原子钟的体积跟房间差不多。这种内嵌富勒烯或许能使原子钟安装在手机内的一个芯片上，”牛津技术SEIS基金的主管Lucius Cary说，“这项技术将会有大量的应用。最显而易见的是在控制自动驾驶汽车领域。如果两辆车在一条乡间公路相向而行时，需要精确知道它们的位置，2米的精度是不够的，要到1毫米才足够。” 　　汽车前风挡能支持压力感应的用处苹果供应商Synaptics正在研发具备压力感应的汽车挡风玻璃，功能类似于iPhone 6s和iPhone 6s Plus上的3D Touch。 　　他们认为现在汽车上的普通触控屏缺少了一种必要的反馈，因此触控操作对于驾驶者来说其实并不安全，而在触摸的基础上增加压力反馈则有助于解决这一问题，同时多点触控也能从一定程度上提高易用性。 　　Synaptics已经开发出类似于3D Touch的压力触控技术ClearForce，并且已经与微软、谷歌还有三星等厂商进行合作，如果不出意外的话，今年应该就会看到不少搭载ClearForce技术的Android或者Windows Phone智能手机登场。 　　这样的压力感应式挡风玻璃会不会用在苹果汽车上目前还很难说。今年早些时候，有报道称苹果正开发融合增强现实技术的超大尺寸挡风玻璃以及体感控制显示屏，而最近又有消息曝光苹果内部的增强现实研发团队规模超过百人，由此看来苹果似乎已经有了自己的打算。 　　不仅如此，Synaptics也已经和汽车零件供应商Valeo达成了合作关系，以求在汽车自动驾驶技术和人车交互领域有所突破。 　　锂-空气电池 　　美国阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory）的研究人员宣称在锂氧化物电池技术领域实现了新的突破，美国和韩国的科学家共同展示了基于超氧化锂（LiO2）而开发的锂-空气（lithium-air）电池。 　　根据《自然》杂志的报道，锂-空气电池的问世将为基于超氧化锂而开发的高能量密度电池开创先河，同时也给储氧材料等化合物的其他用途提供了可能。 　　去年年底，英国剑桥大学教授Clare Grey和她的团队也宣布攻克了锂-空气电池技术开发过程中的难关。该团队总结出，理论上讲，锂-空气电池能量密度可以达到当前市面上可充电锂电池的10倍，电池工作效率则高达90%，充电次数也达到2000次。 　　新技术直接使用空气中氧气的部分电子，而不是使用存储在电池一端的电子。剑桥科学家将这种“锂空气”电池称为“终极电池”，其实这种设计几十年前就出现了，但传统的过氧化锂设计被证明是不稳定的，而且不支持多次充电。 　　在化学反应过程中，锂-空气电池可以形成过氧化锂（Li2O2），过氧化锂是一种用于堵塞电极孔隙及降低电池性能的固态沉淀物，也是充放电反应过程中不可或缺的一部分。 　　与过氧化锂不同，超氧化物可以很容易地分解成锂离子和氧离子，从而提升工作效率及延长电池循环寿命。另外，理论计算结果显示，某些形式的超氧化锂寿命较长。 　　在进行试验时，研究人员所使用的电极中含有的铱原子被分隔开来，从而使超氧化锂数量一直保持增长。 　　阿贡国家实验室的科学家Larry Curtiss和Khalil Amine解释称，基于超氧化锂而开发的电池至少在理论上可以制成由一个封闭系统组成的锂-空气电池。开放系统往往需要不断地从外部环境中摄取氧气，而封闭系统则不需要，后者也可以使电池使用更安全，也更高效。 　　不过他们也表示，可能至少还需10年的工作才能将该电池变为可用于汽车和电网蓄电的商业电池。电网