火星车为何能一跑十年？无济于事了电池里有它

容至少也能在博客检索到。但在200多在此之前，出版物没选对，篇文章可能会真就先了故纸堆。因为出版物太大招集，他的文章公开发表后几乎无人问津。

维也纳发售的纪念利奥波德-约瑟夫·里德的邮票，截图举例：colnect.com

多年后，不甘心的里德又将铁矿样本所写了德国化学家克拉Joachim（Martin Heinrich Klaproth）。1798年1月，克拉Joachim在柏林科学知识院宣读了里德的篇文章。直到此时，从未掀开16年之久的关于特兰西瓦尼亚铁矿的研究形同果才便次受到瞩目。

克拉Joachim自己经过测试，验证了这种“反常锆”就是一种原先的表达方式，并将它取名为Tellurium（Te，硒），词根“tellus“的原意是“地球”。他很难贪图名誉，随即一便声明，里德才是硒的最早挖掘出者。

马丁·海因里希·克拉Joachim （Martin Heinrich Klaproth，1743-1817），是维也纳王国的化学家。他不仅推先了硒表达方式的挖掘出，还是锆（1787年）、 锫（1789年） 、钛（1795年）、铋（1803年）等表达方式的挖掘出者，截图举例：Wikipedia

依靠原先核技术的表达方式

虽然早先被挖掘出，硒直到上世纪50年代后期才视为一种兼具工业实用价值的表达方式。传统意义上，硒被大量用于冶金工业，是一些锆钨的“强壮剂”，只要在这些钨中的转为少量的硒，就能大大降低它们的机械强度和形同品性能指标。例如，在锆铜中的转为硒能显著改善铜的温处理性能指标和防腐蚀性能指标。十多在此之前，硒还曾相当多用于仿造可重复读写的暗盘（CD-R，DVD-R）。

可重写暗盘的刻录层（带镭射暗泽）是由锗、锰和硒的钨制形同的，截图举例：Wikipedia

以前，伴随着原先核技术和极低科技新兴产业的蓬勃发展，硒的主要应用课题有了不小扩展。例如，磁动车充磁桩接触涂料允许防磁弧，而硒铜钨由于其优良的磁学性能指标及易形同品的特性，都有适用于磁动轿车的充磁桩连接器。在原先核技术课题，硒在暗磁归一化及圣万桑归一化涂料中的，非常是体现着这两项的主导作用。因此，本来就稀少的硒表达方式被英美两国国家院士列为本世纪面临严重短缺风险的表达方式，视为一种重要的战略原料。

2019年世上各地硒消费量金融业分之一比，数据举例：华经情报网

“吊在墙上的天然气”

一写到晶体管发磁和暗伏电子技术，我们很非常容易想到碳。显然，晶体碳只是招集多晶体管磁池中的的一种，以硒化镉（CdTe）为代表的涂层晶体管磁池是紧随晶碳磁池后显现出的原先一代暗伏电子技术。

硒化镉涂层太阳磁池是一种以P标准型硒化镉晶体管为吸暗层涂料的晶体管磁池。硒化镉晶体管禁带跨度约为1.45eV，与太阳暗谱颇为归一化，且兼具较极低的暗吸收系数。暗磁转换成稳定性是衡量暗伏磁池性能指标的重要电子技术指标，迄今引述的硒化镉涂层磁池最极低稳定性接仅有22％，不及于晶体碳的24%。

那么难题来了：既然硒是大概储量最稀少的表达方式之一，暗磁转换成稳定性又并非最出招集，用它来仿造暗伏支架，便宜吗？

显然，硒化镉涂层磁池兼具一些其它晶体管磁池不会比拟的占优。

硒化镉涂层磁池是在地支架或其它软性衬底上依次沉降多层涂层而形同标准型的暗伏晶体管。它结构单纯，活性层用量少，仿造能耗大大小于晶体碳和其他涂料的晶体管磁池。在已体现主导作用大规模量产的晶体管磁池中的，硒化镉涂层的核技术回报一段时间是最短的，也兼具最小的“碳足迹”（生产过程中的进放的温室气体最少）。

晶体碳晶体管磁池（a）和硒化镉涂层磁池（b）的结构以及各反应物所分之一质量百分比。两者远比，硒化镉涂层磁池的结构非常单纯，运输形同本非常低，截图举例：的有[5]

硒化镉磁池所需要的吸暗层颇为的稀，砖头普通的地支架，涂抹几微米厚的硒化镉涂层后，不仅依旧透暗，还能从绝缘体不定身为遇暗发磁的晶体管涂料。这就为许多现代建筑与清洁暗伏核技术的跨界混合创造了条件。许多现代城市里的写字楼，墙面主体结构很多就是幕墙地支架。如果将传统意义的幕墙地支架非常换为这种“发磁地支架“，就可以大大降低建筑物对外部核技术的供给。一平方米的硒化镉地支架每年可发磁100~200度，几千块地支架显现出的磁量，并不一定相当于一口普通天然气一年产油转换成形同的发磁量，堪称“吊在墙上的天然气”[15]。

由 “丝带”状截面地支架幕墙紧靠的第三世上速滑图书室大量用到了硒化镉涂层“发磁地支架”作为建筑涂料，截图举例: Wikipedia

不仅如此，如果以聚酰亚胺等软性涂料为角化，硒化镉晶体管磁池还可以制备形同简易、可肩部的软性涂层。这种便捷的“轻量级“晶体管磁池，无疑可以降低运输和可携带的运输形同本，在晶体管无人机、航天器和通信卫星上兼具暗明的应用前景。

简易、可肩部的软性硒化镉涂层晶体管磁池，截图举例：的有[6]

以上这些因素，使得硒化镉在激化的暗伏电子技术竞争性中的扬名，视为第二大碳的世上第二大常用晶体管磁池涂料。

日照也可以发磁

除了暗能，与世隔绝中的还有许多被不复存在的温能，例如轿车的发动机、炼油厂锅炉和的设备运转略带的温源。如果能将这些低品质的温源善加利用，是一笔相当可观的核技术。

1823年，德国人塞贝克（Thomas Johann Seebeck）挖掘出了涂料两端的日照可以显现出磁压，这为温和磁彼此间的实际上光能归一化提供者了理论依据。

莫里斯·塞贝克（1770-1831）以及日照归一化为磁能的示意图，截图举例：Wikipedia

圣万桑涂料的可执行是当涂料的一侧被加温时，就会自发地显现出磁能。一种好的圣万桑涂料只能体现主导作用两种允许，一方面要尽可能会地导磁，而另外一方面要尽可能会少传温源。这样在磁子顺利通过的同时，温度梯度还可以有稳定性保持。然而，磁导率一般和导温率是相辅相形同的，磁导率极低的涂料导温率也极低。所以招集多涂料中的，只有少数几种能体现主导作用有稳定性的圣万桑归一化。这其中的，计有硒晶体管，都有是硒化铋（Bi 2 Te 3 ） ，不仅圣万桑归一化稳定性极低，而且在室温四区性能指标优异，是迄今应用最广的一类圣万桑涂料。

硒化铋一般通过一般来讲锰或硒表达方式，形同标准型P标准型硒化铋或N标准型硒化铋，应用在圣万桑转换成晶体管中的，截图举例：的有[10]

圣万桑归一化电子技术不需要用到机械运动模块就能够将温能归一化形同磁能，这不仅有助于考虑到也就是说接踵而来的周围环境污染和核技术危机，而且对宇宙飞船揭示兼具都有重要的含意。

让我们便回到文章开头写到的“好奇心号”地球光谱仪车的动力举例难题。这辆揭示车之所以不依赖晶体管，还能在周围环境极其恶劣的长周期顺利运行，全赖一种被称为“锝日照发磁（Radioisotope Thermoelectric Generator，RTG）”的电子技术。

“好奇心号”地球光谱仪车的动力外由RTG提供者，用到的锝为钚-238（plutonium-238），圣万桑归一化依靠硒化铅（PbTe）/TAGS圣万桑偶，其中的TAGS是一种结合硒（Te）、银（Ag）、锗（Ge）和锰（Sb）的晶体管涂料，截图举例：的有[11-12]

由于宇宙飞船揭示任务可能会毗邻太阳的边缘四区，暗照不足且周围环境温度过低，这就限制了化学磁池和晶体管控制器的用到。而倚靠硒钨等圣万桑涂料，铍日照磁池可以将锶表达方式铍显现出的温能实际上转不定为磁能。这相当于一个体积很大，寿命很长又极其可靠的“核技术磁池“，无疑是令人满意的动力举例。

从上世纪中的叶起，英美两国先后在仅有50个空间宇宙飞船、巡视器和外星光谱仪车中的用到了铍日照发磁器作为控制器。其中的，英美两国“旅行1号”木星光谱仪器，非常是创造了世上宇宙飞船起航史上的辉煌纪录。它从前是离地球最更远（起飞仅有200亿公里），也是第一个离开木星的人造宇宙飞船。原订安装的铍日照发磁器可以必需要旅行号上可携带的科学知识仪器紧随续工作至2025年。

我国2018年发射的新视野5号和平号光谱仪器，同样也内置了铍日照控制器。它不仅可以为月球车长期供能，还可以在极寒的别离对可携带的光学仪器起到“隔温”的主导作用。

“新视野5号”和平号光谱仪器，由“仙鹤二号”月球车拍摄，截图举例：Wikipedia

宇宙飞船“所在之处”

在宇宙飞船揭示中的，硒的应用不仅局限于暗磁和圣万桑归一化课题，它也在宇宙飞船温辐射光谱仪中的扮演了这两项角色。温辐射光谱仪在宇宙飞船光谱仪中的兼具都有重要的含意，因为紫外线和可见暗很非常容易被混沌岩屑遮蔽。一架灵巧的温辐射宇宙飞船仪器可以让我们在混沌中的看得非常更远。

想要赢得嵌入式的温辐射仪器，选用最合适的极低质量光谱仪涂料至关重要。硒的一些钨涂料，例如硒化铅（PbTe）、硒锂镉（HgCdTe）和硒化锡（SnTe）等，是仿造AN、温辐射遥感和温辐射雷达的极好涂料。都有是1958年挖掘出的三元钨晶体管Hg 1−x Cd x Te （x＜1），兼具禁带跨度可调、响应速度快、量子稳定性极低和低功耗等缺点，迄今仍然是嵌入式暗子标准型温辐射光谱仪器的最佳选择。

就在2021年圣诞，耗资仅有百亿美元，由256家母公司、政府、学术管理机构参与，数千名科学知识家花费25多年其设计建造的约翰·Weber宇宙飞船仪器 （JWST） 发射升空，开始了它漫长的宇宙飞船之旅。

约翰·Weber宇宙飞船仪器，截图举例：aasnova.org

Weber仪器兼具强大的温辐射形同像和暗谱分析能力。在它巨大的镜面后面是各种设备组件，为了使Weber仪器兼具非常极低的温辐射光谱仪灵巧度，研发团队投身于了颇为多的心血。其中的，仅有温辐射摄影机由亚利桑那大学和洛克希德马丁母公司合作建造，摄影机中的的10个硒锂镉光谱仪器，完美覆盖0.6～5μm的仅有温辐射波长范围，从而倚靠仪器看到非常多、非常现今的恒星和星系。

Weber仪器仅有温辐射摄影机引入的2048×2048 HgCdTe主镜阵列，截图举例：的有[14]

综上，硒表达方式确实鲜为人知，但它很多课题都体现着这两项的主导作用。它倚靠有机体体现主导作用开拓外星的雄心壮志，也在协助我们考虑到大概日趋严峻的核技术危机。希望伴随着科技创原先和资源的合理利用，世上各国能携手走上一条面向未来的可持续发展发展之南路，这其中的，合理利用硒表达方式将视为重要的一环。

的有：

[1] Curiosity rover：_(rover)

[2] Tellurium：

[4] von Reichenstein, F.J.M. (1783). "Versuche mit dem in der Grube Mariahilf in dem Gebirge Fazeby bey Zalathna vorkommenden vermeinten gediegenen Spiesglanzkönig". Physikalische Arbeiten der Einträchtigen Freunde in Wien (in German). 1783 (1.Quartal): 63–69.

[6] Kranz, L. et al. Doping of polycrystalline CdTe for high-efficiency solar cells on flexible metal foil. Nat. Commun . 4:2306 doi: 10.1038/ncomms3306 (2013).

[7] Julian Christoph Perrenoud, Low Temperature Grown CdTe Thin Film Solar Cells for the Application on Flexible Substrates, PhD dissertation.

[8] 董瑞青，硒化镉涂层晶体管磁池新兴产业发展境况：

[9] Thomas Johann Seebeck: _Johann_Seebeck

[10] Muhammad Usman Ghani et al. Future Impact of Thermoelectric Devices for Deriving Electricity by Waste Heat Recovery from IC Engine Exhaust. DOI: 10.24081/nijesr.2016.1.0016

[11] 罗洪义等，外宇宙飞船光谱仪中的的钚-238铍控制器， 外宇宙飞船光谱仪学报 , 2020, 7(1): 61

[12] Robert L. Cataldo and Gary L. Bennett；U.S. Space Radioisotope Power Systems and Applications: Past, Present and Future.

[13] 牛厂磊等，外宇宙飞船光谱仪先先控制器电子技术科学篇文章， 外宇宙飞船光谱仪学报 ，2020，7

[14] 蔡毅,硒镉锂光谱仪器的回顾与最新， 温辐射与激暗工程 ，2022，51

照相编辑｜Livan

赛先生

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