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人類始終走在發(fā)明和創(chuàng)新的道路上,新材料的發(fā)明極大地影響了產(chǎn)品及其制造過程的未來。永遠(yuǎn)不會變干的材料,可編程水泥,讓皺紋消失的材料,仿生塑料……誰會是2019年最具潛力的新材料? 永遠(yuǎn)不會變干的材料NEVERDRY
突破性:由聚合物和水制成的材料,可導(dǎo)電, 而且不會變干。 可編程水泥
突破性:將水泥顆粒(混凝土中的一種成分)“編程”成使其更堅固的形狀。這也產(chǎn)生了具有較少多孔性和更耐水和耐化學(xué)性的混凝土顆粒,這不僅防止了化學(xué)和水吸收造成的損害,而且對環(huán)境的危害較小。 讓皺紋消失的材料 圖片來源:西班牙《阿貝賽報》 突破性:將這種細(xì)膩而柔滑的聚合物涂在皮膚上,能夠瞬間拉緊皮膚、消除下垂,在不知不覺間讓皺紋消失。 應(yīng)用領(lǐng)域:在護(hù)膚品開發(fā)和皮膚病治療方面具有良好應(yīng)用前景。 主要研究機(jī)構(gòu)(公司):麻省理工學(xué)院 無限可回收的塑料 圖片來源:Bill Cotton /科羅拉多州立大學(xué) 突破性:可以無限期地回收利用,同時保持塑料的性能。 人造蜘蛛絲 仿生塑料 圖片來源:哈佛大學(xué)Wyss研究所提供 突破性:該材料是從丟棄的蝦殼中提取的殼質(zhì)和來源于蠶絲的絲素蛋白組成,復(fù)制了昆蟲表皮的強(qiáng)度、耐久性和多功能性。 ![]()
圖片來源:ACS Nano 突破性:木材海綿是用化學(xué)品處理,剝離半纖維素和木質(zhì)素而成,可以從水中吸收油脂,吸收量是其自身重量的16-46倍,可重復(fù)使用多達(dá)10次。這種新型海綿在容量,質(zhì)量和可重復(fù)使用性方面超越了我們今天使用的所有其他海綿或吸收劑。 圖片來源:ACS Nano 主要研究機(jī)構(gòu)(公司):中國林業(yè)科學(xué)研究院 ![]() 高強(qiáng)生物材料 圖片來源:ACS Nano 突破性:該材料由源自木材和植物體的纖維素納米纖維制成,最終結(jié)構(gòu)的拉伸剛度為86千兆帕(GPa),拉伸強(qiáng)度為1.57 GPa,比蜘蛛絲強(qiáng)度強(qiáng)8倍,而且可生物降解。 ![]() 自修復(fù)(愈合)材料
圖片來源:由研究人員/麻省理工學(xué)院提供 突破性:自修復(fù)材料是一種可以感受外界環(huán)境的變化,集感知、驅(qū)動和信息處理于一體,通過模擬生物體損傷自修復(fù)的機(jī)理,在材料受損時能夠進(jìn)行自我修復(fù)的智能材料。 ![]() 鉑金合金 圖片來源:蘭迪蒙托亞 突破性:該合金由10%的金和90%的鉑制成,所得材料的耐磨性比高強(qiáng)度鋼高100倍。與大自然中的鉆石、藍(lán)寶石等材料處于同一級別。據(jù)稱這種合金是迄今為止最強(qiáng)的合金。 應(yīng)用領(lǐng)域:可用于制造新型發(fā)電系統(tǒng),發(fā)動機(jī)和其他設(shè)備。 ![]() 微晶格 圖片來源:來自HRL實驗室的鎳和磷微晶格。 突破性:微晶格材料是目前世界上質(zhì)量最輕的金屬結(jié)構(gòu)組合,在外形上它呈三維開放蜂窩聚合物結(jié)構(gòu)。這種材料的密度是0.9毫克每立方厘米,比泡沫輕100倍。 ![]() 分子強(qiáng)力膠 圖片來源:GIZMODO 突破性:從化濃性鏈球菌侵入細(xì)胞后所放出的蛋白,將這種蛋白分為二部分,但當(dāng)它們再相遇時,它們就像膠一樣不可思議地,強(qiáng)烈粘在一起;由這二部分蛋白組成的膠,稱為分子強(qiáng)力膠(molecular superglue)。這種膠的粘結(jié)強(qiáng)度很強(qiáng);它能抗高和低溫,抵抗酸和其它惡劣環(huán)境,并能很快密封。 ![]() 超薄鉑 圖片來源:由GOKCEN/國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所提供 突破性:一種快速、廉價地沉積鉑超薄層的新方法會使減少用于燃料電池催化劑金屬用量變得更為實際,從而大大降低其成本。 ![]() Karta-Pack(棉纖維) ![]() 石墨烯氣凝膠 圖片來源:Advanced Materials 突破性: 既堅固又有彈性,并且非常輕盈,它甚至可以吸收高達(dá)900倍于油脂的重量。石墨烯氣凝膠密度0.16 mg / cm 3,低于氦氣的密度,僅為氫氣密度的兩倍。 ![]() 可阻擋陽光的玻璃涂層 圖片來源:RMIT大學(xué) 突破性:一種新型涂料可以自行調(diào)節(jié)玻璃的透明度,對于67oC以上的溫度,這種透明涂層將變成反射金屬般的光潔度,反射陽光。 ![]() 靈活的電池 圖片來源:Fast Company 突破性:這種柔性電池是由纖維紡成的,更加靈活,可以在不影響其性能的情況下彎曲幾千次。 應(yīng)用領(lǐng)域:是未來智能服裝,電子紡織品,可穿戴設(shè)備以及變形或靈活設(shè)備的完美選擇。 ![]() 從生物體中生長的可生物降解的紡織品
圖片來源:Laura Luchtman和Ilfa Siebenhaar |
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