牢不可破的手机屏幕似乎好得令人难以置信，但一些化学工程师认为他们已经破解了这个秘密，他们开发了一种结合玻璃和纳米晶体的新材料，制成了一种弹性屏幕，可以在手机、led和电脑中产生高质量的图像。
这种突破性的物质甚至可以用来制造兼具太阳能电池板功能的手机屏幕。
技术围绕着钙钛矿纳米大小的晶体具有一系列令人兴奋的电学特性，使它们成为更好的太阳能电池、led和触摸屏的首选。
虽然钙钛矿在早期已经取得了一些商业上的成功，但它们的物理特性基本上阻止了它们远离实验室。
“钙钛矿的稳定性是阻碍其商业化的最困难的挑战，”昆士兰大学的材料科学家王连洲教授说，他是一篇描述该研究的论文的合著者。发表在科学。
同样来自昆士兰大学的侯经伟博士说，这种材料“对几乎所有的东西都超级敏感——氧气、水、气体、温度，甚至对光也很敏感。”
“我认为这是一种极好的材料，但如果我们想把它用于太阳能电池板或显示器上，如果它对光敏感的话，就没有意义了。”
研究人员找到了一种将卤化铅钙钛矿封装在玻璃中的方法，从而克服了这种敏感性。
“我们在玻璃中创造了许多非常小的纳米大小的孔隙，”侯解释说。“这为钙钛矿提供了一个非常好的宿主材料环境。
“如果我们把这些非常小的纳米晶体放在孔隙中，它们不仅能在所有外部环境中保持稳定，还能使钙钛矿的效率提高100到1000倍。”
在纳米级别上，这种材料就像一块巧克力饼干。Hou说:“钙钛矿纳米晶体就像巧克力碎片，周围是玻璃。”
这种材料也比普通玻璃耐用得多。“传统玻璃非常脆，因为它密度很大。如果你放大看分子结构，它是硅、铝、氧——非常密集的原子，”侯说。
“一旦你对它施加任何压力或机械力，就没有办法让它放松，这就导致了化学键的断裂。”
另一方面，气孔允许玻璃吸收更多的压力。
“这真的是一种平台技术，”侯说。“孔隙大小可以调节，化学成分也可以调节。所以这意味着它可以用来承载不同类型的钙钛矿。”
在这篇论文中，来自英国利兹大学和剑桥大学以及法国巴黎萨克莱Université的国际研究团队演示了几种不同类型的“卤化铅钙钛矿和金属有机框架玻璃”，所有这些都是他们能够制造出来的。
除了在屏幕和led上的潜在应用，这种眼镜还可以用来制作更高质量的x射线图像和更高效的太阳能电池板。
“我们正在尝试将太阳能电池板与显示器结合起来，”侯说。
“以手机为例，当你使用它时，它就会变成一个显示器。当你不用它的时候，把它放在阳光下，它会给电池充电。所以这是一个设备有两种功能。”
据侯说，这种材料的制造是可扩展的，研究人员目前正在研究用这种材料建造原型设备。
“我们真的很有信心，我们将能够在下一阶段生成设备，”侯说。
“我们也在寻找一些真正有兴趣将这种令人兴奋的材料带入现实世界的工业合作者。”