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首次制成單晶有機金屬鈣鈦礦光纖！可改善醫學成像
2022年09月26日 11:09:01
來源：化工儀器網 作者：羊舌木 點擊量：4170
英國倫敦瑪麗女王大學的一個研究團隊使用了一種新的溫度生長方法，能夠在液體溶液（運行成本非常低）中生長并精確控制單晶有機金屬鈣鈦礦纖維的長度和直徑。
【化工儀器網 項目成果】光纖是一種由玻璃或塑料所制成的纖維，可以用做光傳導工具，其傳輸原理是“光的全反射”。通常，光纖的一端的發射裝置使用發光二極管或一束激光將光脈沖傳送至光纖，光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈沖。這種細如頭發絲的微小電線，其中光以超快的速度傳播——比電纜中的電子快100倍，來傳輸著我們的大部分互聯網數據。
鈣鈦礦因為其超優異的光電性質一直以來都是光電研究領域內的明星材料，除了材料體系、工藝方法以及界面工程等領域的研究進展之外，鈣鈦礦單晶研究也一直備受關注。與多晶對應物相比，單晶有機金屬鈣鈦礦更穩定、更高效、更耐用且缺陷更少。將單晶鈣鈦礦光纖集成到當前的光纖網絡中，以此來替代該系統中的關鍵組件，能夠提供更有效的激光和能量轉換，提高寬帶網絡的速度和質量。因此，科學家們一直在尋求制造能夠帶來更高效率的單晶鈣鈦礦光纖。
英國倫敦瑪麗女王大學的一個研究團隊使用了一種新的溫度生長方法，能夠在液體溶液(運行成本非常低)中生長并精確控制單晶有機金屬鈣鈦礦纖維的長度和直徑。他們在過程中逐漸改變加熱位置、線接觸和溫度，以確保長度的持續增長，同時防止寬度的隨機增長。
實驗結果與研究團隊們所預測的一致，新研制的光纖在幾個月內具有良好的穩定性，并且傳輸損耗很小，低于0.7分貝/厘米，足以制造光學器件。這種方法能夠有效控制纖維的長度，并能夠改變鈣鈦礦纖維芯的截面，且比具有相似長度的多晶光電探測器具有更大的光電流值。
該項技術也可作為高分辨率探測器用于醫學成像。與目前的技術相比，光纖的小直徑能捕獲更小的像素。這意味著，由單晶光纖獲得的微米級像素可提供更高分辨率的圖像，從而讓醫生能夠做出更好、更準確的診斷。除此之外，如果在吸收光線的紡織品中使用這些纖維，它們可將太陽能轉化為電能，從而使人們擁有“太陽能衣服”。
(資料來源：科技日報)
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