蛛網和葉脈結構可用於下一代網路
- 發佈時間：2014-12-25 01:31:07 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報訊 美國波士頓學院、休斯頓大學和中國華南師範大學的研究人員提交的一份報告稱，當司空見慣的蜘蛛網和樹葉葉脈結構被應用於如光伏器件和顯示屏的光電設備，將可以創建趨於性能最優且靈活而持久的網路。這項研究成果發表在最新一期的《自然·通信》上。
該報告的合著者、物理學研究副教授安德烈·赫爾琴斯基説：“我們的想法很簡單。自然界能為有效設計提供現成的解決方案，這些是經過數百萬年自然選擇的結果。”
該研究報告顯示，蜘蛛網和樹葉葉脈為由光操縱的下一代網路設計提供了靈感。第一種按照樹葉葉脈設計的新網路可充當太陽能電池、光源和透明加熱器等的有效電極。此項研究合著者、波士頓學院物理學教授剋日什托夫説：“這種自然的結構通過最大強度和光捕獲有效營養輸送的進化過程得以優化。在我們的應用程式中，將這些屬性應用可轉化為高效的電流傳輸、理想的機械性能和最小的遮光。”
研究人員説，像蜘蛛網有效捕捉昆蟲和小蟲一樣，第二種新網路可通過光電設備有效吸引光通過光電器件。由於其極大的靈活性、顯著的機械強度、“隱形”的透明度和高度的一致性，在下一代觸摸屏和顯示屏裏可以找到許多潛在的應用。
據物理學家組織網近日報道，這兩種新網路的主要優點是製造過程簡單和成本低。研究人員説：“我們對在實驗場景下新網路的優越性能表示驚訝，其在光電特性或基準靈敏值上都增加了四倍。此外，按蜘蛛網設計的網路可以被拉伸多達25%而沒有任何性能損失，當拉抻到原始大小的100%時，只看到一個最小的下降，而目前沒有其他電極網路可以超過10%的拉伸。”
赫爾琴斯基説：“特別是提高太陽能電池的效率，是使用可再生能源的一個重要組成部分，也是一個主要的可持續性和生態的挑戰。柔性螢幕對於可穿戴式螢幕和彈性智慧手機將變得越來越重要。該特殊的網路模式可以提高太陽能電池的效率，以及優化新一代靈活、耐用的觸摸屏和螢幕的性能。”
（華淩）
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