七种新的新型材料,攻进材料科学发展史!

我要发布     发布日期:2018-12-09 10:03:06  来源:古建中国  作者:虎符先生
核心提示:新型材料的不断问世正在以普通人想象不到的方式一步步变革着人类的生活方式。如今,我们或许需要以一种新的眼光去关注材料科学的发展。

  新型材料的不断问世正在以普通人想象不到的方式一步步变革着人类的生活方式。如今,我们或许需要以一种新的眼光去关注材料科学的发展。第一步,便是了解。


  1.材料:新型超强自愈高聚材料


  特性:这种类型的塑料包括强度大、十分坚硬的硬塑料,也有形状可变,撕裂后能够自动修补的软塑胶。不但能回收再利用还能任意改变形状,所有材料能完全恢复成最初原料的样子。


  未来用途:当大型部件或昂贵部件受损或临近使用期限,热固性塑料可以进行修复,也可重新使用,避免了直接丢弃,十分环保。


  2.材料:可净化放射性铯污染的新型纳米材料


  特性:该材料在对铯的吸附净化性能方面表现出了显著优势:在50ppm(百万分之一)的铯污染废水中放置2小时即可达到80%以上的去除率,对铯离子的饱和吸附容量可达到43.52毫克/克。同时,该材料还可在外加磁场作用下,实现吸附材料与废水的简便、快速分离。更为重要的是,该磁性吸附材料亦能很好地适用于对土壤中放射性铯的净化。


  未来用途:核泄漏造成的核污染是核能应用中最大的安全与环保隐患。核污染中放射性铯是最主要的污染元素之一,未来可用作核泄漏处理。


  3.材料:纳米材料新应用


  特性:通过纳米材料的光热效应,可以对雄性哺乳动物进行高效安全的避孕控制。通过原位注射金纳米棒,结合近红外光照射,在合理调节注射剂量及照射强度、时间的条件下,小鼠的生殖能力可实现短暂可回复或长期永久性的破坏,但并不影响小鼠的性激素水平。该方法还可有效避免传统热疗方法对小鼠其他组织器官的破坏。


  未来用途:


  1、动物绝育:除了阉割方法外,目前化学阉割等非创伤性疗法还普遍处于研发阶段,仅有的两种在欧洲上市的药物也仅限于特定年龄和品类的动物使用。该项研究有望实现新型雄性避孕方法,具有良好的应用前景,


  2、对下一步发展新型男性避孕技术提供了重要的前提。同时,该项研究还进一步证实了睾丸局部高温环境可影响生殖。


  4.材料:自修复复合材料


  特性:可自修复昂贵的航空航天用纤维增强复合材料。研究人员在纤维增强复合材料如玻璃纤维增强复合材料内部,研制出了一个携带两种不同活性液体的三维毛细微管的系统。这两种液体(如环氧树脂和硬化剂)各自存放在两个微管网络内,相互隔离。在复合材料出现层裂受损时,受损部位的网络裂开,液体混合,然后发生聚合,对复合材料进行修复。


  未来用途:修复昂贵的航空航天设备较精密的内部结构。


  5.材料:主动伪装材料


  特性:能够在红外热成像仪前掩饰自己实际温度主动伪装。


  近年来,红外线热成像技术获得了长足的发展,尤其是在军事领域的应用更是达到了让对手无处可藏的地步:不少步枪配备的热成像仪的可见距离已经超过了1000米,有些坦克和装甲车的热瞄准具的可见距离甚至超过了3000米。在小型化上,不久前美国科学家还开发出了一种只有指甲盖大小的红外线图像传感器,由于体积小、重量轻,它甚至能够集成到隐形眼镜或手机当中。这让不少人惊呼如今连热量这点隐私都保不住了。而这一新材料的发明可以在一定程度上解决这个问题。


  未来用途:用于军事领域


  6.材料:超薄碳纳米管阻燃材料


  特性:通过在纳米尺度上采用一种独特的三明治结构,美国国家标准与技术研究院(NIST)的科学家开发出一种多壁碳纳米管材料,可大幅降低泡沫制品的可燃性。


  未来用途:新技术有望大大减少因软装饰引发的火灾减少。


  7.材料:永久防水材料


  特性:当水滴落在超级防水表面时,它像普通的水滴一样铺展开来。但跟普通的水滴不同的是,这种防水表面让散开的水滴重新聚到一起直至弹离表面。


  未来用途:


  ·包裹在太阳能电池板外防止其变脏,使其具备自净功能;


  ·在浴室、厕所、水管等场合防止水珠滴溅;


  ·在生物医学领域,如病人输液的注射器或一些管路内面防渗漏;


  ·应用于舰船船体或鱼雷与潜艇的外部;


  ·在飞机机翼上应用避免寒冷或潮湿环境下结冰。


 

本文标题: 七种新的新型材料,攻进材料科学发展史!

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