性能优异的氮化镓

作者:              发布时间:2008-07-31


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性能优异的氮化镓↑↑↑↑ ↑

英国剑桥大学的科林·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↑↑10↑↑↑倍,让电脑的速度提高↑↑1↑↑↑万倍。↑↑↑↑ ↑

    ↑↑↑↑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,辅助痛症手术,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,但氮化镓在仅仅几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。专家顸计,到↑↑2007↑↑↑年,氮化铼的市场将达到↑↑27↑↑↑亿英镑。↑↑↑↑ ↑

    ↑↑↑↑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。↑↑↑↑ ↑

    ↑↑↑↑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↑↑↑%。这种材料在许多方面都大有市场。↑↑↑↑ ↑

    ↑↑↑↑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—件大事就是得到白光。要得到白光,需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,人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:“至少能节省电力消耗的↑↑10↑↑↑%。”↑↑↑↑ ↑

    ↑↑↑↑这可能预示着—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。住户的电费会下降,产生的二氧化碳也将减少↑↑10↑↑↑%。”↑↑↑↑ ↑

    ↑↑↑↑另—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,存储的信息能达到原来的↑↑10↑↑↑倍。“因此,↑↑CD↑↑↑不需要像现在这么大就可以存储许多歌曲。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,也不再需要随身听,只需要在耳机中放张↑↑1↑↑↑英寸的↑↑CD↑↑↑。用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。↑↑↑↑ ↑

    ↑↑↑↑氮化镓还有其他一些用途。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,这可以便燃烧效果至少提高↑↑20↑↑↑%。另一个是夜晚的“阳光”。做一个紫外线发光二极管,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。”↑↑↑↑ ↑

    ↑↑↑↑氮化镓在癌症手术中也有作用。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麻醉。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,外科医生就可以明确自己的手术应当在哪里停止了。↑↑↑↑ ↑

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