未来电子产品的量子点已经生长出来。免费技术图书馆新闻

量子点已经为未来的电子产品而发展

24.01.2019

新加坡专家颠覆了创造过渡金属二硫化物量子点的原理——未来的材料，类似于石墨烯的开放可能性。

二维过渡金属二硫属化物 (TMD)，例如具有类似于石墨烯的结构的辉钼矿 (MoS2)，被认为是具有广泛应用的未来材料。它们可用于制造传感器、催化剂、光电探测器和储能装置。这些材料的类似物——量子点——进一步扩展了 TMD 的光学和电子特性。

然而，过渡金属二硫属化物的合成并非易事。它通常是这样的：矿石通过物理或化学的方式被磨碎到纳米级，然后分几个阶段进行精炼。在量子点的情况下，由于它们的尺寸很小，这个过程甚至更加复杂。

新加坡国立大学科学家提出的新方法基于不同的原理。研究人员已经学会了如何“自下而上”创建一定尺寸的量子点：通过过渡金属的氧化物或氯化物与硫属元素的前体反应。这种方法使合成七种量子点并改变它们的电子和光学特性成为可能。

为了证明他们的方法在行动中，科学家们创建了一个原型生物医学设备，用于从 MoS2 量子点进行光动力治疗。在现代肿瘤学中，光动力疗法使用光敏有机成分，在氧化应激的影响下破坏癌细胞。这些有机物质可以在体内停留数天，建议患者在此期间避免接触强光。

TMD 量子点是一种温和的选择，因为钼和其他一些过渡金属会被人体迅速吸收。然而，TMD 量子点的潜力远远超出了生物医学。新加坡研究人员正在努力优化它们，并希望在下一代显示器、电子产品和太阳能电池中找到应用。

美国科学家认为，由过渡金属二硫化物制成的原子薄半导体将使计算机超频一百万倍成为可能，并提高信息存储的能源效率。据他们说，这种半导体可以潜在地以飞秒的速度处理信息。

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由 Ronald Arkin 教授领导的一组科学家从一项生物学研究开始——他们研究了松鼠在收集橡子并将其藏在藏身之处时的行为方式。当另一只松鼠可以窥视藏身之处时，动物就会改变其行为。她没有去实际可以储存她的物资的地方，而是访问了虚假的缓存，因此很难找到真正的缓存。科学家将这种模型转移到机器人上。如果附近某处出现敌人，机器人可以改变其巡逻策略来欺骗另一个机器人甚至人类。因此，您可以在援军到来之前争取时间。

此外，阿金还研究了鸟类在危险面前“虚张声势”的行为——它们假装比自己更强大，甚至攻击敌人。不仅有经验数据，还有一个数学模型证明，这种欺骗是一种有效的策略，它的好处大于被抓到的风险。在军事行动中，本身受到威胁的机器人也可以有效地假装与对手作战的能力。即使他无法真正自卫，他的行为也会影响到敌人的智能技术——让它决定风险高得离谱。 “如果在正确的时间使用欺骗，可以将威胁降到最低，”Arkin 说。

Arkin 教授还指出，将技术扩展到军事领域之外，有时“一切都是公平的”会引发许多伦理问题。他强烈建议仔细考虑教机器人作弊的研究结果在道德上的可接受程度。

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