代尔夫特理工大学 信用:TU Delft/Giordano Mattoni 代尔夫特大学的研究人员发现了一种利用氢气拉伸和压缩量子材料的方法
他们用一种叫做三氧化钨的微小材料线演示了这种效应，三氧化钨充当氢的海绵
该研究是微机械谐振器发展的一个有前途的新步骤，具有广泛的可能应用
它们可以用于喷墨打印机，作为环境条件的传感器，以及作为未来纳米电子学的活性成分
量子材料是未来智能设备最有前途的构件之一
这些材料的特殊之处在于，它们可以根据需要由几个外部参数控制，例如通过加热或冷却、通过使用电流或通过施加机械压力
这些材料的磁性和电子特性通常可以被动态控制，这导致了诸如存储器和能量收集装置等关键部件的发展
新的控制工具 量子材料的一个限制是它们的机械性能通常只能通过静态方法来控制
这意味着一旦装置被设计和生产出来，它的机械特性就不能改变
研究人员尼古拉·曼卡和乔治达诺·马特尼通过使用一种新工具——氢气克服了这个问题
研究人员使用了三氧化钨，这是一种晶体材料，可以很容易地将氢带入晶格中
“三氧化钨能快速吸收氢气，”材料专家乔治达诺·马特尼说
“这产生了晶体结构的巨大膨胀，就像你把一块干海绵放入水中时发生的情况一样
“这一过程是完全可逆的，而且，就像海绵一样，这种材料在暴露于纯空气中时会排出氢气
这使得控制其机械性能成为可能
WO3微结构，最初由于氢引起的弯曲而失焦，然后由于氢的释放而伸展 微机械谐振器 利用高质量的材料合成和先进的纳米制造设备，研究人员在代尔夫特制造了一种三氧化钨的悬浮结构:所谓的微机械谐振器
吸收氢气后，结构显示出较大的机械变化
微机械谐振器专家尼古拉·曼卡说:“感觉就像我们在调吉他弦一样。”
“氢气能够将材料的共振频率调节500%以上
“应变调制如此之大，以至于可以用普通显微镜观察到诱发的变化
氢进入材料越多，它膨胀和弯曲的越多
室温 这种技术的主要优点之一是它可以在室温、受控的环境中使用
它也是完全可逆的
作为参考，用常规方法和材料获得类似的应变调制，例如硅中的热膨胀，将需要超过1500度的温度升高
代尔夫特大学有一项关于H2与WO3互动的专利申请正在申请中，并计划在这个有希望的方向上进行进一步的研究
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