在概念珠宝中展示了钻石的卓越替代用途

昆士兰科技大学材料科学中心的戚东辰博士正在将钻石转化为一种强大的半导体,能够在硅器件无法承受的极端条件下维持非常高功率的电子器件。

QUT/FLEET研究员祁东晨教授与一位澳大利亚珠宝设计师合作,展示钻石在医疗、科学和其他应用中的辉煌。

钻石本身不导电,但昆士兰科技大学材料科学中心的祁教授领导了一项研究,使其成为一种既导电又可控的高容量半导体。

半导体根据需要传导或隔离电信号,并用于设备中,包括移动电话和计算机等电子设备中的晶体管和电路。

在一个包括RMIT在内的合作研究项目中,Qi教授的团队推进了他们的工作,使用低成本的工艺在钻石表面打印液态镓金属氧化物层,构建了一个基于钻石的晶体管。

齐教授说:“氧化层在晶体管中是不可或缺的,晶体管是让计算机和其他逻辑设备正常工作的基本构件。”齐教授也来自QUT化学和物理学院,以及澳大利亚未来低能电子技术卓越研究中心。

“通常情况下,你需要非常高级的设备和高温才能在钻石上形成氧化层,但镓在室温下是液态的,这使得它适合打印。”

齐教授说,钻石半导体技术还没有准备好,但最终研究人员的目标是将其从实验室推广到手表、电脑、电动汽车和智能充电器的日常使用中。

“金刚石是最节能的第三代半导体之一,适用于非常高功率、高频信号放大和能量转换,这是硅等其他半导体材料无法实现的。

“它可能不会取代硅,但可能在太空等恶劣环境中工作,例如,极端温度和辐射通常对硅器件有害。

“我们可以用比硅生产所需的更少的能源和资源从碳废料中培育钻石,但在大型晶圆中培育钻石仍然是一个未解决的挑战。”

齐教授说,在科学界之外交流研究成果非常重要,这也是他决定借给澳大利亚独立珠宝设计师丹妮尔·卡利科夫(Danielle Karlikoff)他早期研究的两颗钻石半导体器件的关键因素。

Karlikoff女士希望在她的概念系列中颠覆钻石切割、颜色和清晰度的重要性,并展示了“Time is Forever”手表中的半导体,作为她“第二生命钻石”系列的一部分,该系列最近在鹿特丹的Het Nieuwe Instituut(新学院)展出。

卡利科夫说:“概念珠宝的设计初衷并不是为了可穿戴,而是通过思想、教育和认知的拓展来传达各种可能性。”

“我想让人们质疑钻石的真正价值,而不仅仅是人为制造的奢侈品欲望,并强调它在医疗、科学和其他应用中的替代用途。”

“第二人生钻石”系列包括来自QUT、澳大利亚国立大学(ANU)、新南威尔士大学(UNSW)和墨尔本大学的钻石和碳基研究产品。

Karlikoff女士获得了澳大利亚艺术委员会的资助,作为由当代装饰杂志和平台Current Obsession发起的第一个GEMZ人才发展计划的参与者,她开发了这些概念作品。

在前往鹿特丹之前,她经历了COVID-19封锁和边境关闭,与研究人员会面,确保材料安全,并为为期一年的加速器设计了一系列藏品,主题是“我们离地球最远的地方”。

目前在巴黎工作的卡利科夫说,她既为客户定制订婚戒指等可穿戴产品,也为客户设计新的实验性产品。

卡利科夫说:“我喜欢珠宝的多学科方法,以及时尚、艺术、设计和科学之间的交叉。”

最初发表于昆士兰科技大学