记者刘霞报道,美国莱斯大学的研究团队找到了一种神奇的工艺——FAF,能够瞬间把废弃玻璃和煤灰变成珍贵的碳化硅纳米线。这个过程就像变魔术一样快,利用强大的电流在几秒钟内把混合物加热到2000度。碳化硅这种材料很硬,仅次于钻石,还能耐高温,是半导体和工业制造的好帮手。不过以前制造它太麻烦了,成本高还污染环境。 研究人员给废玻璃粉里加了约1%的氟化钠,把它和焦炭混合放进管子里,用高功率脉冲电一下子给加热到极高温度。热一过马上冷却,碳化硅就以整齐的立方晶格形式长出来了。这种新方法有两大优点:能生成78%的纯净纳米线,还能把硅元素的利用率提升到96%。 团队还能通过控制放电时间和氟化钠的量来控制纳米线的长度。为了验证效果,他们把这种纳米线加到树脂里做成复合材料做测试。结果显示,哪怕只加1%的重量,新材料的硬度提升了41%,耐磨性提高了28%,弹性模量也增强了62%。 这种工艺最大的好处是环保。因为加热速度超快,整个过程节约了90%的水资源和能源,也减少了二氧化碳排放。编辑祝萍整理了这篇报道。