二硫化钼:世界上最薄半导体、公认的最顺滑固体润滑剂之一

英媒报道称,科学家们取得了一项重大突破——将无线电信号转化为电力,通俗点说,那就是,通过WiFi发电!然后,在不太遥远的将来,也许是有生之年,我们或许就能够看到无电池手机、无电池笔记本电脑……

WiFi也能发电?图片

近日,英国《每日邮报》报道称,美国的科学家们研发出一种装置,一种可以为为智能手机、笔记本电脑和可穿戴技术等提供无电池能量的装置——“硅整流二极管天线”。

报道称,其实,所有的天线都可以实现发电,但这所产生的电量一般是非常微量的存在。在该项研究中,硅整流二极管天线在接触到约150微瓦的WiFi信号时,产生约40微瓦的电量。据专家表示,这些电量足以点亮一部手机的显示屏或激活芯片。

然而,电子发烧友们应该也都知道,从无线电波中获得的电是以高频交流电的形式出现的,需要经过整流滤波装置将交流信号转换成直流电后,才能更好的为我们所用。这其中,发挥作用的是上面提到的硅整流二极管天线中的半导体——二硫化钼。

硅整流二极管天线图片

话说,这二硫化钼是啥?其实,大家比较熟悉应该是石墨。二硫化钼有着和石墨相似的六方晶系层状结构。二硫化钼,MoS2,是一种新型二维材料,也是世界上最薄的半导体之一,具有半导体和光电性、反磁性,用作线性光电导体或P型或N型半导体,具有整流和换能作用。因此,它可以拿来制造硅整流二极管天线。

事实上,当下,二硫化钼正成为国内外材料科学领域研究的热点之一。为啥呢?因为MoS2还是世界上公认的最顺滑的固体金属润滑剂之一,也是目前应用最为广泛的固体润滑剂。早在19世纪中期,二硫化钼已经就被用作马车轴承润滑剂。而2015年12月,国内某家润滑油公司研制出汽车用二硫化钼纳米润滑油,使我国成为继美国和德国之后的世界上第三个拥有二硫化钼纳米合成技术的国家。

二硫化钼粉体图片

而这二硫化钼可不是徒有“最好润滑剂之一”的名头啊,它具有高的抗压强度和耐磨性、优良的附着性、较低的摩擦系数,在高压、高温(1200℃)、高转速、低温(-190℃)、超低温和高真空条件下依然具有高效润滑性能。因此,MoS2不仅仅可以用于汽车工业的固定器及部件、工业机械的普通润滑,还能用于航空航天作为真空抗辐射润滑剂。

作为一名资深老司机,笔者还是比较知道的:二硫化钼,用作固体润滑剂或液体润滑剂的添加剂,与普通润滑油的区别在于,将发动机的传统滑动摩擦改为滚动摩擦,摩擦系数和磨损量极低,大大降低了摩擦损坏。即使是,兰博基尼,也是要进行润滑处理的。

摩擦磨损几乎出现在各行各业中,例如,航空工业、汽车工业、机械工业、采矿业、军工、造船业、重工业、轴承工业、齿轮和装配业等等。而摩擦磨损不仅会造成大量的机械能消耗,也会导致机械零件失效。就拿离我们最近的汽车应用来说,二硫化钼应用到汽车底盘四轮轴承上,可提高润滑性能、滑行性能,节约油料,降低行车时四轮温度,解决甩油老大难问题!老司机们应该都知道,夏天温度高,要是用了不好的润滑油,后轮甩油现象将非常严重,而这油甩到刹车鼓上会引起刹车失灵,还得及时返厂报修。资料显示,二硫化钼润滑脂,可以解决这一问题。

温馨小贴士:该项研究英文名为“Two-dimensional MoS2-enabled flexible rectenna for Wi-Fi-band wireless energy harvesting”,发表在最新一期的英国科技期刊“Nature”网络版上。

话说回来,一大波科学家正在计划制造更加高效的复杂的整流装置以最终实现“通过WiFi发电”的大规模商业化应用!或许,“电子智能”将覆盖大面积地区,影响到我们每一个人,甚至物体,你们怎么看呢?在5G时代到来之际,WiFi是否仍有用武之地?

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