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它的孔隙率為99.99％，幾乎只包含空氣，使其成為世界上最輕的材料之一：Aerobornitride是由基爾大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際研究小組開(kāi)發(fā)的材料名稱。科學(xué)家們認(rèn)為，他們由此奠定了將激光帶入廣泛應(yīng)用范圍基礎(chǔ)。他們以硼氮化合物為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)了一種特殊的三維納米結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以非常強(qiáng)地散射光，并且?guī)缀醪晃展狻?/p>

受到激光照射，該材料會(huì)發(fā)出均勻的光，根據(jù)激光的類型，該光要比LED光更有效和強(qiáng)大。因此，將來(lái)用于汽車前燈，投影儀或帶有激光的室內(nèi)照明的燈可能會(huì)變得越來(lái)越小并且越來(lái)越亮。研究成果近日發(fā)表于《Nature Communications》。

長(zhǎng)期以來(lái)，激光一直被認(rèn)為是可以超過(guò)LED（發(fā)光二極管）效率的“下一代”光源。基爾大學(xué)“功能納米材料”工作組的材料科學(xué)家，也是該研究的第一作者FabianSchütt博士強(qiáng)調(diào)說(shuō)：“對(duì)于非常明亮或大量的光，需要大量的LED以及相應(yīng)的安裝空間。但是，使用一個(gè)千分之一大小的激光二極管也可以獲得相同數(shù)量的光。”該研究的參與者來(lái)自德國(guó)，英國(guó)，意大利，丹麥和韓國(guó)等多個(gè)國(guó)家。

強(qiáng)大的小型光源可實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用。諸如汽車前燈中的第一個(gè)測(cè)試應(yīng)用已經(jīng)可用，但是激光燈尚未被廣泛接受。一方面，這是由于激光二極管強(qiáng)烈的定向光。另一方面，光僅包含一個(gè)波長(zhǎng)，因此是單色的。當(dāng)激光束撞擊表面并在那里反射時(shí)，這會(huì)導(dǎo)致不愉快的閃爍。

工作組負(fù)責(zé)人Rainer Adelung教授說(shuō)：“激光的先前發(fā)展通常與磷光體一起作用。但是，它們產(chǎn)生的光相對(duì)較冷，長(zhǎng)期不穩(wěn)定，效率也不高。” 基爾（Kiel）的研究小組采用了不同的方法：他們開(kāi)發(fā)了六方氮化硼（也稱為“白色石墨烯”）的高度散射納米結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)幾乎不吸收任何光。該結(jié)構(gòu)由無(wú)數(shù)細(xì)中空微管的花絲網(wǎng)絡(luò)組成。當(dāng)激光束撞擊這些光束時(shí)，它會(huì)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)內(nèi)部極度散射，從而產(chǎn)生均勻的光源。Schütt解釋說(shuō)：“我們的材料或多或少像人造霧一樣，產(chǎn)生均勻、令人愉悅的光輸出。”

納米結(jié)構(gòu)不僅保證了材料能承受強(qiáng)烈的激光，而且還能散射不同的波長(zhǎng)。 紅色、綠色和藍(lán)色激光可以混合，以創(chuàng)造特定的顏色效果，除了正常的白色-例如，用于房間照明。 在這里，極輕的激光二極管可以導(dǎo)致全新的設(shè)計(jì)理念在未來(lái)。 “然而，為了在未來(lái)與LED競(jìng)爭(zhēng)，激光二極管的效率也必須提高，”Schutt說(shuō)。 研究團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正在尋找工業(yè)合作伙伴，以期實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用。

同時(shí)，來(lái)自基爾（Kiel）的研究人員可以使用他們的方法為不同的材料開(kāi)發(fā)高度多孔的納米結(jié)構(gòu)，此外氮化硼還包括石墨烯或石墨。以這種方式，產(chǎn)生了越來(lái)越多的新型輕質(zhì)材料，即所謂的“航空材料”，其允許特別創(chuàng)新的應(yīng)用。例如，科學(xué)家目前正在與公司和其他大學(xué)合作進(jìn)行研究，以開(kāi)發(fā)用于飛機(jī)的自動(dòng)清潔空氣過(guò)濾器。

（責(zé)任編輯：fqj）