有了拓扑绝缘体,手机再也不需充电了?

2016年01月05日 09:49 次阅读 稿源:雷锋网 条评论

dailymail报道,中日科学家在拓扑绝缘体上做起了文章,他们发现了一种新的充电方式,可以在在室温下直接产生电流,不仅不需要外部充电,更不会造成能量损耗。我们在初中物理课本上学过,按照导电性质的不同,材料可分为导体和绝缘体两大类。而更进一步,根据电子态的拓扑性质的不同,它还可以进行更细致的划分。

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而拓扑绝缘体是一类非常特殊的绝缘体,从理论上分析,这类材料的体内的能带结构是典型的绝缘体类型,在费米能处存在着能隙,然而在该类材料的表面则总是存在着穿越能隙的狄拉克型的电子态,因而导致其表面总是金属性的,也就是说,该材料的铁磁特性(或高磁化系数)能够产生电流,更重要的是,它不会造成能量的损失。

实际上早在20世纪80年代,科学家就发现了“量子霍尔效应”,在低温和大磁场环境下,电流在不流失能量的情况下实现在边界运动。

而最近的研究显示,科学家采用了铁磁性拓扑绝缘体(如铋锑碲三元化合物)来实现更普适性的应用。

日本广岛大学教授Kimura表示,希望这一成果能应用于室温下,这也是他们选择上述材料进行实验的原因。

充电技术的研发实际上也不是一个新鲜话题了,以色列公司StoreDot在2014年研发了一款超级充电器原型,30秒内能够为手机充满电。它使用了一种名叫Nanodots的技术,内部是由有机纳米晶体构成,这些纳米晶体具有超级能量储存能力,据当时的报道称,此产品将于今年晚些时候问世。至于我们是否能迎来真正的“快充”甚至是“免充”时代,还请拭目以待。

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