全球每年要產(chǎn)生數(shù)量龐大的農(nóng)業(yè)廢棄物，如何挖掘這些廢棄物中的資源？美國海軍研究實驗室的科研人員正在想辦法將其轉(zhuǎn)化為高價值的碳化硅，后者可以用于多種電子設(shè)備和結(jié)構(gòu)應(yīng)用。
       
       通常來說，人們認(rèn)為像谷殼、玉米秸稈、高粱葉子、小麥殼、花生殼這樣的農(nóng)業(yè)廢棄物沒什么價值，經(jīng)常將其重新放回土地；有時則是一燒了之，煙塵四起，納米顆粒飄散空中，造成環(huán)境公害。

       科研人員意識到，這樣的農(nóng)業(yè)廢棄物在分子狀態(tài)下硅含量很高，類似于碳?xì)浠衔铩?jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，基于這一點(diǎn)，海軍研究實驗室的賽義德·卡德里博士及其研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)這些廢棄物能被低成本地轉(zhuǎn)化為碳化硅，其具有多種不同類型的納米結(jié)構(gòu)和納米棒。他們對農(nóng)業(yè)廢棄物進(jìn)行高溫分解后產(chǎn)生了碳化硅的晶相，這是一種高度穩(wěn)定的化合物，有各種形狀的納米晶體、納米棒和納米線。通過選擇性地進(jìn)行高溫和低溫處理，研究人員能夠系統(tǒng)地考察溫度上升和冷卻速率在這一轉(zhuǎn)化中扮演的角色。他們觀察到，加熱和冷卻過程直接影響到了擴(kuò)展缺陷形成機(jī)制，這一機(jī)制能夠調(diào)整這些納米粒子的光學(xué)、電學(xué)以及結(jié)構(gòu)屬性。

       碳化硅具有高擊穿電壓、高導(dǎo)熱性、化學(xué)惰性和形穩(wěn)性，還有寬帶隙以及機(jī)械硬度，并且能耐高輻射，集如此多優(yōu)點(diǎn)于一體，它在許多商業(yè)電子和結(jié)構(gòu)裝置中能大顯身手。最近，碳化硅納米粒子在中紅外納米光學(xué)、化學(xué)傳感和光學(xué)材料上被證明有望替代電漿子金屬。卡德里博士解釋說，這些由農(nóng)業(yè)廢棄物生產(chǎn)出的碳化硅納米線和納米棒在工業(yè)上和潛在的納米技術(shù)領(lǐng)域都能有多種應(yīng)用。

       海軍研究實驗室團(tuán)隊正在研究將碳化硅用于化學(xué)傳感、光學(xué)材料、結(jié)構(gòu)復(fù)合材料和納米電子的可能性，展望未來，碳化硅納米粒子同樣有望助力紅外光譜分析。