在最近发表的一项研究中，麻省理工学院的研究人员详细介绍了一种新的廉价方法来产生硅芯光纤。

 

科学家们几十年前就知道如何从大块材料中提取细纤维。但是，麻省理工学院的研究人员开发的一种新方法，可能会带来一种制造高质量光纤电子设备的全新方法。

 

这个想法源于长期的研究努力，目的是开发多功能纤维，将不同的材料组合成一个单一的功能链。到目前为止，这些长纤维只能通过将材料放置在一个名为预制体的大块或圆柱体中来制造，然后加热和拉伸，形成直径小得多但成分不变的细纤维。怎么注册天富

 

现在，第一次，通过这种方法制造的纤维可以拥有完全不同于原始材料的成分——资深作者Yoel Fink将这一进步称为一种“炼金术”，将廉价而丰富的材料转变为高价值的材料。这项新发现发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上，作者是麻省理工学院(MIT)和新加坡的研究生侯冲(Chong Hou)以及其他六人。怎么注册天富

 

纤维由铝金属和硅玻璃制成，它们是大量低成本的材料，常用来制作窗户和窗框。铝金属和硅玻璃在加热和拉伸过程中发生化学反应，产生了一种纤维，其核心是纯晶体硅(计算机芯片和太阳能电池的原材料)和一层硅。

 

最初的发现完全出乎意料:在设计用来测试将金属丝融入纤维的可能性的实验中，侯尝试了各种金属，包括银、铜和铝——在后一种情况下，结果与他们预期的不一样。

 

“当我观察纤维时，我看到的不是闪亮的金属芯，而是一种黑色物质;我真的不知道发生了什么。”侯教授是这篇论文的主要作者。经过分析，研究人员发现内核变成了硅——事实上，是非常纯净的晶体硅。

 

芬克说:“我的第一反应可能是完全放弃这个样本，”在看到实验没有产生预期的结果后。但是，侯开始检验这个标本并进行严格的分析，很快他意识到他所期待的平凡结果被一个令人惊讶的结果所取代——这就是这个发现的由来。

 

事实证明，纤维中的化学反应是众所周知的:在拉伸纤维所用的高温(约2200摄氏度)下，纯铝芯与硅(硅氧化物的一种形式)发生反应。这个反应留下了纯硅(集中在纤维的核心)和氧化铝(在核心和硅包层之间沉积了一层非常薄的铝)。

 

现在，侯说，“我们可以用它来制造电子设备，比如太阳能电池或晶体管，或任何硅基半导体设备，这些都可以建在光纤中。”他说，很多团队都试图在纤维中制造这样的设备，但到目前为止，所有尝试的方法都需要从昂贵的、高纯度的硅开始。

 

“现在我们可以使用一种廉价的金属，”侯说。“这为我们提供了一种生成硅芯光纤的新方法。”

 

Fink是一名材料科学与电气工程教授，同时也是麻省理工学院电子研究实验室的负责人。他说，这代表着“首次提取出与原材料完全不同的纤维。”通过增值加工，它在纤维材料和纤维设备方面开辟了新的机会。”

 

侯教授说:“我们希望利用这项技术不仅能生产内部硅，还能生产其他材料。”此外，该团队还致力于制造特定的结构，如在材料绘制时在其内部形成电结。他说:“我们可以把金或铜等其他金属放进去，制造一个真正的电路。”

 

芬克补充说，这是“思考纤维的一种新方式，可能会让纤维发挥比以往更多的作用。”“例如，随着移动设备继续发展成为电子产品业务中一个越来越大的部分，这项技术可能为电子产品——包括太阳能电池和微芯片——带来新的可能性，它们将被整合到纤维中，并被编织到衣服或配件中。

 

“光纤是现代通信与信息技术的核心,然而,使用的材料和过程的实现有40年来变化不大,”约翰·Ballato说中心主任光学材料科学与工程技术在南卡罗来纳州克莱姆森大学,他并没有参与这项研究。他说:“这里特别重要的一点是，