基尔大学研发超轻材料几乎由空气组成

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据外媒报道，德国基尔大学（Kiel University）的一个国际研究小组研发了世界上最轻的材料之一——Aerobornitride（空气氮化物），孔隙率达99%，几乎完全由空气组成。科学家们认为，由此可以创造基础，将激光引入更广泛的应用范围。研究人员们基于硼氮化合物，研发出一种特殊的三维纳米结构，能够将光大量散射，而且几乎不吸收光。在激光的照射下，该材料会发出均匀的光，根据激光种类的不同，该材料发出的光比LED灯发出的光更高效、更强大。因此，未来，该材料可用于汽车前照灯、投影仪以及用于房间照明的激光灯可变得更小、更亮。

在研究和工业领域，激光一直被认为是“下一代”光源，其效率甚至可以超过LED（发光二极管）。Fabian Schütt博士表示：“如果需要得到很亮或很多光，就需要大量的LED灯，因此也需要更大的空间。”

强大且尺寸小的光源可用于各种应用，首批测试应用就是，该材料可用于汽车前照灯，但是还无法大规模应用于激光灯。一方面，由于激光二极管会发出强烈的定向光；另一方面，激光灯只有一个波长，所以是单色灯。因此，当激光束照射到物体表面，并被反射时，会导致闪烁，让人眼不舒适。

Rainer Adelung教授表示：“此前对激光灯的研究通常关注于荧光粉，但是荧光粉产生的光相对较冷，从长期来看，不够稳定，也不是很高效。”于是，基尔大学研究小组采取了一种不同的方法，研发了一种六边形硼氮化物（也称为“白色石墨烯”）纳米结构，散射率很高，几乎不吸收光。该结构由无数细小空心微管组成的金银丝网络构成，当激光束照射该结构时，激光束在该网络结构内到处散射，从而形成均匀的光源。Schütt解释表示：“我们的材料有点像人造雾，可以产生均匀、令人愉悦的光。”散射率强也表示，人眼不会再看到闪烁的光。来源：新材料网

此种纳米结构不仅确保该材料可以经受住强烈的激光，还能够散射不同波长的光。除了白色激光，红色、绿色和蓝色的激光可以混合使用，产生特定的色彩特效，例如，用于创意房间照明。因此，未来，重量极轻的激光二极管可能会产生全新的设计概念。不过，为了能够与未来的LED竞争，激光二极管的效率也必须提高。该研究小组目前正在寻找工业伙伴，以让该材料从实验室转移到实际应用。

与此同时，除了硼氮化物和石墨烯或石墨，基尔大学的研究人员们还在利用其方法，研发适用于不同材料的多孔纳米结构。通过此种方式，能够创造越来越多新型、轻量化材料，从而实现创新型应用。例如，基尔大学的科学家们目前还与各公司和其他大学合作，为飞机研发自我清洁的空气过滤器。