12月25日訊,北京高壓科學研究中心研究員李闊和鄭海燕團隊聯(lián)合清華大學等機構的科研團隊,在金剛石納米線研究領域取得重大突破性進展,相關研究論文日前正式刊發(fā)于國際權威期刊《Chem》(化學),標志著我國在低維碳材料研發(fā)領域邁出關鍵一步,躋身國際前沿行列。
論文通訊作者李闊介紹,此次研究創(chuàng)新性采用高壓退火技術,以1-萘甲酸單晶為原料,成功制備出百微米級金剛石納米線單晶材料。這一成果打破了該領域長期以來存在的高質量、大尺寸材料制備瓶頸——此前全球范圍內金剛石納米線研究多受限于晶粒小、結晶度差等問題,嚴重阻礙了其性能測試與實際應用,而此次百微米級單晶材料的問世,為后續(xù)產業(yè)化探索奠定了堅實基礎。
值得關注的是,該金剛石納米線單晶材料展現(xiàn)出兩大核心優(yōu)異特性:近零軸向壓縮率和極強導熱各向異性。作為兼具金剛石高強度、優(yōu)異導熱性與聚合物柔性特質的一維納米材料,其近零軸向壓縮率使其能適配柔性電子、納米機械系統(tǒng)等精密場景,而極強的導熱各向異性則可精準破解電子設備"定向散熱"難題,突破傳統(tǒng)散熱材料性能瓶頸,為AI芯片、5G基站、量子計算設備等高熱密度電子器件提供高效熱管理解決方案。
李闊表示,此次突破不僅實現(xiàn)了百微米級金剛石納米線單晶的可控制備,更建立了"分子預設計-高壓拓撲聚合-退火缺陷消除"的高效合成路徑,為低維碳材料的設計與合成提供了重要理論指導。隨著技術進一步優(yōu)化,該材料有望廣泛應用于下一代高性能納米電子器件、新能源汽車電子、超高靈敏度傳感器等高端領域,不僅將推動相關產業(yè)技術變革,更能顯著提升我國在全球高端材料領域的話語權。
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