危机?机遇?快速解锁2020金刚石行业关键词
2020的春天注定不平凡,武大樱花的唯美,垂柳依依的诗意,春风拂面的温暖……春的脚步依旧,却无人问津,疫情的雾霾笼罩全球,沉重而压抑,健康环保成为当下社会最为关心的主题之一!
目前全球疫情肆虐,已经有46+万人感染,英雄逆行者,COVID-19,2020,英雄,也将载入史册。
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定义出疫情期间您心中最佳材料
产能过剩、钻石价格滑铁卢、投资意愿低……
2020,以沉重压抑开始,危机四伏起步,危难之间孕育新机,如果对疫情期间,表现最佳的新材料进行评选排名,金刚石材料必定名列前茅!
现在让我们一起盘点下,抗疫小能手,金刚石在新材料领域高科技!
金刚石LED紫外LED功率提高用于大肠杆菌消毒
目前,在紫外光消毒领域最常用的是体积较大的254nm水银灯。紫外光消毒能有效杀死加热方法无法处理的细菌。但是,一旦水银灯破损则会危害自然环境。
2019年,日本国家产业技术综合研究所(AIST)下属的能源技术研究所(ETRI)的科研人员Satoshi Yamasaki和Toshiharu Makino,他们与国立材料科学研究所(NIMS)和日本工业金刚石制造商Syntek进行合作,将金刚石深紫外LED的输出功率提高到了0.3mW,并将其用于大肠杆菌的消毒。最新的紫外LED辐射波长大约为235nm,相当于金刚石的激发能,其外量子效率约为0.01%。
BlingBling的消毒神器,钻石消毒机
消毒?新科技?钻石?BlingBling的钻石不仅可以消毒,而且安全无毒,效果巨佳,据Enozo官网显示,仅用自来水就能秒变成“消毒水”的杀菌消毒神器。
EnozoK100利用钻石作为电解电极材料,运用电化学技术,把自来水转变为含有一定浓度臭氧的臭氧水。臭氧一向就有“绿色强氧化剂”之称,具有极强的氧化性,能够在短时间之内摧毁细菌和病毒的生物结构,进而达到瞬间杀菌的效果。
呼吸机,吸氢是关键
新冠病毒,造成呼吸、器官衰竭,吸氢是续命关键,通过在患者气管中插管为双肺充氧,排出二氧化碳,保证血液循环中的含氧量。
金刚石作为理想电极,作为自然界存在的特殊材料之一,在众多新型材料中脱颖而出。由于其正四面体结构中,位于中心的碳原子与位于四面体锥型顶端的碳原子之间以Sp3键杂化轨道形成共价键,使其具有优越的电化学性能,在制氢过程中发挥着巨大作用。
金刚石电极,环保清洁新技术
水资源危机是当今世界共同面临的不可忽视的挑战。通常,用于清洁此类污染废水的方法通常都需要在多步骤过程中使用电化学电池以及额外的UV和腐蚀性强的漂白剂类化学品。
而金刚石电极具有很强的抗腐蚀性、热传导性高、硬度高、耐热性和抗辐射等特点,利用合成工业金刚石电极使溶解在水中的污染物发生矿化,从而可用于处理高度污染的工业废水,使得这一过程变为纯电化学方式,操作起来更简单安全、成本效益更高、更加环保且可持续性更强。
净化饮用水,提供纯净水
纯净水资源,对于非洲南部农村地区来说,是一种奢侈稀缺品,天然来源往往含有化学和微生物杂质。水源性病原体和污染物的死亡率也相应较高,其中传染病是主要因素。非洲-欧洲“SafeWaterAfrica”项目正在解决这个问题,Fraunhofer IST公司的提供了金刚石电极的电化学水净化技术。
通过电化学氧化,该过程净化水并从中除去细菌和病毒。该模块包含涂有薄金刚石层的导电电极。“在电极之间施加仅几伏的低电位。流过的水(H2O)然后转化为臭氧(O3)和羟基(OH)自由基.O3是最有效的消毒剂之一,而OH是一种最强的氧化剂,它们可以同时消灭所有细菌和有机杂质,这意味着不需要氯或其他化学物质进行消毒。
掺硼纳米金刚石,为新一代能量存储设备铺路!
超级电容器的电能存储设备最近开始被认为是一种实用、甚至更好的能量存储设备,可以代替目前广泛使用的锂离子电池等储能设备。但其存在的主要问题之一就是能量密度低,即单位面积空间所存储的能量不足。
Kondo博士与东京理科大学(Tokyo University of Science)团队以及日本化学公司Daicel Corporation合作,探索利用掺硼纳米金刚石(boron-doped nanodiamond)作为超级电容器电极的可能性,电极是电池或电容器中的导电材料,它将电解液与外部电线连接,将电流输送出系统。该研究团队选择该电极材料是基于这样一种认识,即掺硼金刚石具有宽电位窗,能够让高储能设备在长时间内保持稳定。Kondo博士表示:“我们认为,如果将导电金刚石用作电极材料,就可以让水基超级电容器产生大电压。”
钻石也能发电
英国政府官方网站上的一份报告称,英国原子能机构(Atomic Energy Authority)和布里斯托尔大学(University of Bristol)的科学家正在合作开发一种制造钻石电池的高端技术。
科学家们说,这些电池可以为电脑芯片、烟雾报警器、起搏器或小型卫星等设备提供动力,几十年或几千年都不需要充电。这种电池应该非常小,由以前核反应堆的少量石墨提供动力。
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哪些是您心目中最感兴趣的话题呢?
疫情下,金刚石材料的身影频繁出现,不管是消毒杀菌,制氢,还是储能,作为新材料都是遥遥领先。同时,危难之中孕育新机,这次疫情也让我们看到了中国的坚挺、顽强以及英雄们的奉献,同时以5G、大健康、环保、医疗、能源、基站、半导体等信息技术的发展在疫情下尤为最要。如何运用科技手段做天然屏障?保护好我们自己,才是当下乃至未来追求的主题。
危机
机遇?
危机之下有责任,更有机遇,金刚石行业将如何抓住机遇与迎接挑战?如何不断创新突破,实现产业升级?未来发展趋势又如何?
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2020金刚石关键词由你定!
我心中的制造业关键词
单晶、半导体、水处理、健康、环保、消毒、杀菌、储能、培育钻石、导热散热、5G、精密加工……
金刚石领域的新概念和新技术层出不穷,到底哪些技术才能真正代表金刚石行业的发展和应用方向?又有哪些概念是亟待被解构、应用的呢?