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氣凝膠助力太赫茲技術(shù)應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2024-1-10來(lái)源:青島市科技局點(diǎn)擊:返回列表

 

氣凝膠可通過(guò)簡(jiǎn)單的化學(xué)改性獲得高防水性。

圖片來(lái)源:瑞典林雪平大學(xué)
 
  科技日?qǐng)?bào)訊 (記者劉霞)瑞典林雪平大學(xué)科學(xué)家在最新一期《先進(jìn)科學(xué)》雜志上發(fā)表研究,展示了一種由纖維素和導(dǎo)電聚合物制成的新型氣凝膠。這種氣凝膠可對(duì)通過(guò)其中的高頻太赫茲光進(jìn)行調(diào)節(jié),為醫(yī)學(xué)成像、通信等領(lǐng)域帶來(lái)新的應(yīng)用可能性。
 
  太赫茲波,位于電磁波譜的微波和紅外光之間,因高頻率而備受關(guān)注。其在太空探索、安全技術(shù)、通信系統(tǒng)以及醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域的巨大應(yīng)用潛力已被廣泛認(rèn)可。特別是在醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域,太赫茲波有望成為X射線的替代品,因?yàn)樗艽┻^(guò)大多數(shù)非導(dǎo)電材料且不損傷組織。然而,在太赫茲波廣泛應(yīng)用之前,還要攻克兩項(xiàng)技術(shù)難題:有效的產(chǎn)生方式和可調(diào)諧的傳輸材料。
 
  為了克服這些挑戰(zhàn),林雪平大學(xué)的科學(xué)家們利用導(dǎo)電聚合物PEDOT:PSS和纖維素制造出了新型氣凝膠。選擇這兩種材料的原因在于它們獨(dú)特的優(yōu)勢(shì):導(dǎo)電聚合物具有生物相容性、耐久性和良好的調(diào)諧能力;而纖維素則是一種低成本、可再生的關(guān)鍵材料。此外,研究團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)過(guò)程中還賦予了氣凝膠防水和陽(yáng)光加熱自然解凍的特性,以滿足戶外應(yīng)用需求。
 
  研究結(jié)果表明,該氣凝膠可通過(guò)簡(jiǎn)單的氧化還原反應(yīng)來(lái)調(diào)節(jié)太赫茲光的吸收。這一特性使得氣凝膠可作為太赫茲光的可調(diào)濾波器,根據(jù)需求開(kāi)啟或關(guān)閉太赫茲信號(hào)的吸收。這對(duì)于接收來(lái)自太空的長(zhǎng)程信號(hào)或雷達(dá)信號(hào)具有重要意義。

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