由于鈣鈦礦從光中傳輸電荷的效率非常高，因此被稱為太陽能電池板和LED顯示器的下一代材料。由倫敦瑪麗女王大學(xué)蘇磊博士領(lǐng)導(dǎo)的一個團隊現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)明了鈣鈦礦作為光纖的全新應(yīng)用。研究結(jié)果發(fā)表在《科學(xué)進展》雜志上。

光纖是一種細如頭發(fā)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。這些微小的光纖傳輸我們的大部分互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。目前，大多數(shù)光纖都是由玻璃制成的。蘇博士的團隊制造的鈣鈦礦光纖僅由一塊鈣鈦礦晶體組成。光纖的核心寬度低至50μm（人類頭發(fā)的大小），并且非常靈活 - 它們可以彎曲到3.5 mm的半徑與多晶鈣鈦礦相比，單晶有機金屬鈣鈦礦更穩(wěn)定、更高效、更耐用且缺陷更少。因此，科學(xué)家們一直在尋求制造能夠為光纖帶來高效率的單晶鈣鈦礦光纖。

倫敦瑪麗女王大學(xué)光子學(xué)學(xué)者蘇博士說：“單晶鈣鈦礦光纖可以集成到當前的光纖網(wǎng)絡(luò)中，以替代該系統(tǒng)中的關(guān)鍵組件 - 例如在更有效的激光和能量轉(zhuǎn)換中，提高我們寬帶網(wǎng)絡(luò)的速度和質(zhì)量。”

單晶有機金屬鈣鈦礦光纖

蘇博士的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(xù)增長，同時防止寬度的隨機增長。用他們的方法，可以控制纖維的長度，鈣鈦礦纖維芯的截面可以改變。

與他們的預(yù)測一致的是，由于單晶的質(zhì)量，他們的光纖在幾個月里被證明具有良好的穩(wěn)定性，傳輸損耗小——低于0.7 dB/cm，足以制造光學(xué)器件。它們具有很大的靈活性（可以彎曲到半徑小至3.5毫米），光電流值比多晶對應(yīng)物(長度相似的多晶MAPbBr3毫線光電探測器)更大。

蘇博士說：“這項技術(shù)也可以作為高分辨率探測器用于醫(yī)學(xué)成像。與目前的技術(shù)相比，小直徑的光纖可以用來捕獲更小的像素。這意味著通過使用我們的光纖，我們可以得到微米級的像素，為醫(yī)生提供分辨率更高的圖像，以便做出更好、更準確的診斷。我們也可以將這些纖維用于吸收光線的紡織品中。然后，當我們穿的衣服或用這種纖維編織的紡織品制成的設(shè)備時，它們可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。所以我們可以有太陽能驅(qū)動的衣服。”

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