科技日?qǐng)?bào)訊 美國(guó)波士頓學(xué)院、休斯頓大學(xué)和中國(guó)華南師范大學(xué)的研究人員提交的一份報(bào)告稱(chēng)，當(dāng)司空見(jiàn)慣的蜘蛛網(wǎng)和樹(shù)葉葉脈結(jié)構(gòu)被應(yīng)用于如光伏器件和顯示屏的光電設(shè)備，將可以創(chuàng)建趨于性能最優(yōu)且靈活而持久的網(wǎng)絡(luò)。這項(xiàng)研究成果發(fā)表在最新一期的《自然·通信》上。

　　該報(bào)告的合著者、物理學(xué)研究副教授安德烈·赫爾琴斯基說(shuō)：“我們的想法很簡(jiǎn)單。自然界能為有效設(shè)計(jì)提供現(xiàn)成的解決方案，這些是經(jīng)過(guò)數(shù)百萬(wàn)年自然選擇的結(jié)果?！?/p>

　　該研究報(bào)告顯示，蜘蛛網(wǎng)和樹(shù)葉葉脈為由光操縱的下一代網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)提供了靈感。第一種按照樹(shù)葉葉脈設(shè)計(jì)的新網(wǎng)絡(luò)可充當(dāng)太陽(yáng)能電池、光源和透明加熱器等的有效電極。此項(xiàng)研究合著者、波士頓學(xué)院物理學(xué)教授克日什托夫說(shuō)：“這種自然的結(jié)構(gòu)通過(guò)最大強(qiáng)度和光捕獲有效營(yíng)養(yǎng)輸送的進(jìn)化過(guò)程得以?xún)?yōu)化。在我們的應(yīng)用程序中，將這些屬性應(yīng)用可轉(zhuǎn)化為高效的電流傳輸、理想的機(jī)械性能和最小的遮光?！?/p>

　　研究人員說(shuō)，像蜘蛛網(wǎng)有效捕捉昆蟲(chóng)和小蟲(chóng)一樣，第二種新網(wǎng)絡(luò)可通過(guò)光電設(shè)備有效吸引光通過(guò)光電器件。由于其極大的靈活性、顯著的機(jī)械強(qiáng)度、“隱形”的透明度和高度的一致性，在下一代觸摸屏和顯示屏里可以找到許多潛在的應(yīng)用。

　　據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，這兩種新網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)點(diǎn)是制造過(guò)程簡(jiǎn)單和成本低。研究人員說(shuō)：“我們對(duì)在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景下新網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)越性能表示驚訝，其在光電特性或基準(zhǔn)靈敏值上都增加了四倍。此外，按蜘蛛網(wǎng)設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)可以被拉伸多達(dá)25%而沒(méi)有任何性能損失，當(dāng)拉抻到原始大小的100%時(shí)，只看到一個(gè)最小的下降，而目前沒(méi)有其他電極網(wǎng)絡(luò)可以超過(guò)10%的拉伸?！?/p>

　　赫爾琴斯基說(shuō)：“特別是提高太陽(yáng)能電池的效率，是使用可再生能源的一個(gè)重要組成部分，也是一個(gè)主要的可持續(xù)性和生態(tài)的挑戰(zhàn)。柔性顯示器對(duì)于可穿戴式屏幕和彈性智能手機(jī)將變得越來(lái)越重要。該特殊的網(wǎng)絡(luò)模式可以提高太陽(yáng)能電池的效率，以及優(yōu)化新一代靈活、耐用的觸摸屏和顯示器的性能。”

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