智能機(jī)的普及帶來一個(gè)全新時(shí)代的同時(shí)，用戶關(guān)于待機(jī)問題的詬病從未停止，如果出遠(yuǎn)門忘帶移動(dòng)電源，只能到處找地方充電了。

據(jù)路透社報(bào)道，一家名為StoreDot的以色列公司日前宣布，依靠納米點(diǎn)技術(shù)，該公司已研發(fā)出能在數(shù)十秒內(nèi)為手機(jī)充滿電、數(shù)分鐘內(nèi)為電動(dòng)汽車充滿電的電池技術(shù)。這個(gè)技術(shù)進(jìn)步將改變?nèi)蜃罹呋盍Φ膬纱笙M(fèi)產(chǎn)業(yè)。

StoreDot的極速充電依托有機(jī)納米晶體材料的納米點(diǎn)技術(shù)。納米點(diǎn)改變了電池發(fā)揮作用的方式，具有超強(qiáng)儲存能力的同時(shí)能夠大幅提升充電速度。這種材料制造的電池就像超高密度的海綿，能夠更快地吸收并鎖住大量電量。然而，該材料真正運(yùn)用到智能手機(jī)和電動(dòng)汽車上，還要解決兩大問題。

納米點(diǎn)小于1微米

納米：長度單位。原稱毫微米，是10-9米，也是10-6毫米。相當(dāng)于4倍原子大小，比單個(gè)細(xì)菌的長度還要小。單個(gè)細(xì)菌用肉眼是根本看不到的，用顯微鏡測直徑大約是5微米。舉個(gè)例子來說，假設(shè)一根頭發(fā)的直徑是0.05毫米，把它徑向平均剖成5萬根，每根的厚度大約就是1納米。

納米點(diǎn)：英國南安普頓大學(xué)理查德·博德曼博士曾表示，納米點(diǎn)是一個(gè)磁性樣品，其物理尺寸小于1微米(1微米即10-6米)，在幾何學(xué)上是一個(gè)很小的單位。納米點(diǎn)陣列非常適用于晶格介質(zhì)，納米點(diǎn)形狀和運(yùn)轉(zhuǎn)方式的一致性提升了其適用領(lǐng)域的穩(wěn)定性。

納米點(diǎn)被應(yīng)用于多種涉及納米級結(jié)構(gòu)的技術(shù)領(lǐng)域，它利用量子點(diǎn)(量子點(diǎn)是由半導(dǎo)體材料制成的納米晶體，三個(gè)維度尺寸均在納米數(shù)量級)的性質(zhì)在極小范圍的磁場和電場進(jìn)行局部集中，例如高密度信息存儲、能量存儲以及發(fā)光設(shè)備。

縮小體積

提高電力循環(huán)最終支持三年使用期

目前，這款充電器原型的體積接近PC充電器，無法用于智能手機(jī)。該公司計(jì)劃，將于2016年完成電池的小型化工作，推出能夠適應(yīng)手機(jī)需要的新型纖薄電池，并實(shí)現(xiàn)在30秒內(nèi)充入供智能手機(jī)使用一天的電力。

需要注意的是，納米點(diǎn)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用于手機(jī)電池而非充電器。StoreDot表示，納米點(diǎn)技術(shù)能夠讓電池以極快速度被充滿的同時(shí)保持與傳統(tǒng)鋰電池相近的放電速度，使用納米點(diǎn)電池代替鋰電池的同時(shí)自然需要相應(yīng)的充電器。

該公司的投資方包括俄羅斯富豪、切爾西足球隊(duì)的老板羅曼·阿布拉莫維奇。公司已在兩輪融資中獲得了4800萬美元投資，投資方中包括一家領(lǐng)先的手機(jī)廠商。StoreDot創(chuàng)始人及CEO多羅恩·米爾斯多夫拒絕透露這家手機(jī)廠商的名稱，僅表示該公司來自亞洲。

提高電力循環(huán)

最終支持三年使用期

今年全球智能手機(jī)用戶數(shù)量有望達(dá)到17.5億，對于StoreDot來說這是個(gè)重大的機(jī)遇。不過一些專家表示，StoreDot需要對這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行更多完善，才能終獲成功。

“我們生活在一個(gè)電量饑渴的世界里，人們總在尋找電源插座。StoreDot真正具備解決這個(gè)大問題的潛力。”曾參與對全球手機(jī)行業(yè)進(jìn)行評估的分析人士扎克·威斯菲爾德表示。

“在電池體積和電力循環(huán)方面，他們還有很長的一段路要走，假如解決了這些問題，將是非常大的突破。”他表示。電力循環(huán)指的是電池在壽命周期內(nèi)能夠充電的次數(shù)。

StoreDot表示，未來快速充電手機(jī)的售價(jià)將比普通手機(jī)高出100至150美元(約613~920元人民幣)，最終版本電池將能夠支持1500次的充放電循環(huán)，足以支持三年的使用。

米爾斯多夫還希望將這種技術(shù)運(yùn)用到電動(dòng)汽車上，在二三分鐘內(nèi)充滿電動(dòng)汽車電量。

納米點(diǎn)這樣改變生活

硬幣大小芯片裝下圖書館

日前，美國國家科學(xué)基金會先進(jìn)材料和智能結(jié)構(gòu)中心研制成功的7納米磁性鎳納米點(diǎn)，瞄準(zhǔn)存儲密度500倍的提高，達(dá)到每平方英寸10萬億位。

在這種密度下，硬幣大小的芯片能達(dá)到5兆兆位，能把美國國會的整個(gè)圖書館都裝在“一個(gè)口袋里。”美國國會圖書館建于1800年，是美國的四個(gè)官方國家圖書館之一，也是全球最重要的圖書館之一。目前，該圖書館以1億2800萬冊的館藏量成為圖書館歷史上的巨無霸，圖書館書架的總長超過800公里。

提高太陽能轉(zhuǎn)化效率

去年，斯坦福大學(xué)的科學(xué)家成功研制出一種比紙還薄幾千倍的光吸收劑。這種納米大小的結(jié)構(gòu)可以幾乎100%吸收特定波長可見光。

為制造這種光吸收劑，要用萬億級的圓的金納米點(diǎn)包裹超薄的晶片。每英寸晶片包含5200億納米點(diǎn)。晶片頂端還有一層薄膜。薄膜的厚度決定吸收劑吸收特定頻率的光。在試驗(yàn)階段，這個(gè)原型可以吸收99%由600納米的波長產(chǎn)生的光。以前同等效率的光吸收劑的厚度至少是這個(gè)的三倍。

該研究小組認(rèn)為這種光吸收劑將可以顯著提高太陽能電池的效率。納米吸光劑有望打破太陽能能量轉(zhuǎn)化率瓶頸。

不易氧化LED顯示器

上文提到的StoreDot公司還在開發(fā)一種新的納米點(diǎn)顯示器。這種顯示器利用納米點(diǎn)性質(zhì)的肽類化合物，使在通電時(shí)發(fā)射出光線類似于OLED發(fā)射器。

肽是由短鏈的氨基酸單體，或一個(gè)簡單的蛋白構(gòu)成。StoreDot的主要工業(yè)生產(chǎn)方法就是停止肽自組裝成大型碳納米管結(jié)構(gòu)的過程。通過這個(gè)工藝，肽組裝成小型結(jié)構(gòu)。

相比現(xiàn)有的OLED顯示器，納米點(diǎn)顯示器有以下優(yōu)點(diǎn)：1、易加工。化合物可以蒸發(fā)，通過微電子生產(chǎn)技術(shù)(例如光刻)被加工。2、壽命長。化合物相當(dāng)穩(wěn)定，顯示器的使用壽命長達(dá)十幾萬小時(shí)。3、不易氧化。OLED對氧和水非常敏感，納米顯示器對環(huán)境不敏感。4、非常便宜。StoreDot使用的是目前被廣泛運(yùn)用于其他應(yīng)用程序中的化合物和肽。

StoreDot希望今年年底生產(chǎn)出一款簡單的納米點(diǎn)柔性顯示器原型。顯示器可能會在2017年左右商業(yè)化。

硅納米點(diǎn)探測癌癥

腫瘤壞死因子-α是被廣泛承認(rèn)的癌癥生物標(biāo)記，但是因?yàn)檫@種蛋白在血液循環(huán)中的量非常微小，探測這種分子并精確測量其濃度一直是個(gè)技術(shù)難關(guān)。

美國太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員，發(fā)明了一種臨床水平的檢測腫瘤壞死因子-α的簡單而經(jīng)濟(jì)的電化學(xué)方法。這種化驗(yàn)方法還可以小型化，它可以很容易地整合在微流體化驗(yàn)系統(tǒng)中。

當(dāng)加在抗體標(biāo)定的電極上的液體中含有腫瘤壞死因子-α，這種蛋白會綁定在抗體上。然后加入另一種抗體使之在腫瘤壞死因子-α周圍形成三明治結(jié)構(gòu)。這時(shí)，研究人員加入標(biāo)定了的硅納米點(diǎn)，這些納米點(diǎn)會綁定在抗體—腫瘤壞死因子-α三明治結(jié)構(gòu)上。最后，研究人員加入一種分子，這種分子和鳥嘌呤反應(yīng)并產(chǎn)生電流，電極收集并探測這些電流，這樣就能夠很好地探測生理學(xué)水平的腫瘤壞死因子-α濃度。

新型無毒熒光墨水

中科院長春光機(jī)所研制出一種基于碳納米點(diǎn)的具有生物相容性的熒光墨水。碳納米點(diǎn)是一種新興的碳納米材料，無光閃爍、耐光漂、無毒等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。為了獲得具有熒光特性的碳納米點(diǎn)，通常需要引入含有聚合物鏈的表面鈍化修飾劑。表面鈍化的碳納米點(diǎn)的稀溶液可以表現(xiàn)出較強(qiáng)熒光特性。而在聚集態(tài)下，存在明顯熒光淬滅現(xiàn)象，極大地限制了該類材料在固態(tài)發(fā)光體系中的應(yīng)用。

研究員以檸檬酸、尿素為原料，制造了高熒光量子效率的碳納米點(diǎn)。碳納米點(diǎn)水溶液長久放置不會產(chǎn)生沉淀，表現(xiàn)出激發(fā)波長依賴的熒光發(fā)射特性，最強(qiáng)發(fā)射波長540納米，熒光量子效率14%。由于碳納米點(diǎn)表面含大量親水性尿素基團(tuán)，附著在生物產(chǎn)品表面不會發(fā)生熒光淬滅，而沉積到無機(jī)材料表面或化工產(chǎn)品表面則發(fā)生熒光淬滅。經(jīng)植物體和動(dòng)物體毒性試驗(yàn)表明，制備的碳納米點(diǎn)基本無毒。