人類(lèi)始終走在發(fā)明和創(chuàng )新的道路上,新材料的發(fā)明*地影響了產(chǎn)品及其制造過(guò)程的未來(lái)。永遠不會(huì )變干的材料、可編程水泥、讓皺紋消失的材料、仿生塑料……究竟誰(shuí)會(huì )是2019年具潛力的新材料?小編帶您一睹為快!
1·永遠不會(huì )變干的材料NEVERDRY
圖片來(lái)源:西班牙《阿貝賽報》
突破性:由聚合物和水制成的材料,可導電且不會(huì )變干。
應用領(lǐng)域:可以用于制作人造皮膚以及具有仿生功能的柔性機器人。
主要研究機構(公司):麻省理工學(xué)院
2·可編程水泥
圖片來(lái)源:萊斯大學(xué)
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。
應用領(lǐng)域:建筑、工業(yè)。
主要研究機構(公司):萊斯大學(xué)
3·讓皺紋消失的材料
圖片來(lái)源:西班牙《阿貝賽報》
突破性:將這種細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(jué)間讓皺紋消失。
應用領(lǐng)域:在護膚品開(kāi)發(fā)和皮膚病治療方面具有良好應用前景。
主要研究機構(公司):麻省理工學(xué)院
4·無(wú)限可回收的塑料
圖片來(lái)源:Bill Cotton /科羅拉多州立大學(xué)
突破性:可以無(wú)限期地回收利用,同時(shí)保持塑料的性能。
應用領(lǐng)域:現有塑料的替代品。
主要研究機構(公司):科羅拉多州立大學(xué)
5·人造蜘蛛絲
圖片來(lái)源:英國劍橋大學(xué)研究院
突破性:細菌被喂食糖、鹽和其他微量營(yíng)養素以產(chǎn)生絲蛋白質(zhì),然后將這種蛋白質(zhì)變成細粉末,制成纖維、復合材料等。
應用領(lǐng)域:紡織材料、醫療和飛機船舶制造等領(lǐng)域。
主要研究機構(公司):日本Spiber公司、巴西基因資源與生物技術(shù)研究所、美國B(niǎo)olt Threads公司、英國劍橋大學(xué)研究院、瑞典農業(yè)大學(xué)
6·仿生塑料
圖片來(lái)源:哈佛大學(xué)Wyss研究所
突破性:該材料是從丟棄的蝦殼中提取的殼質(zhì)和來(lái)源于蠶絲的絲素蛋白組成,復制了昆蟲(chóng)表皮的強度、耐久性和多功能性。
應用領(lǐng)域:可用于制造迅速降解的垃圾袋、包裝材料和尿布。作為一種特別堅固的生物相容性材料,它也可用于縫合承受高負荷的傷口,例如疝修補或作為組織再生的支架。
主要研究機構(公司):哈佛大學(xué)仿生工程Wyss研究所
7·木材海綿
圖片來(lái)源:ACS Nano
突破性:經(jīng)化學(xué)品處理,剝離半纖維素和木質(zhì)素而成的木材海綿,可以從水中吸附油脂,吸油量可達到其自身重量的16-46倍,可重復使用多達10次。這種新型海綿在容量、質(zhì)量和可重復使用性方面超越了現有的所有其他海綿或吸附劑。
應用領(lǐng)域:石油和化學(xué)品泄漏對世界各地的水體造成了的破壞,木材海綿作為綠色材料能夠有效解決這個(gè)問(wèn)題。
主要研究機構(公司):中國林業(yè)科學(xué)研究院
8·高強生物材料
圖片來(lái)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,終結構的拉伸模量為86GPa,拉伸強度為1.57 GPa,比蜘蛛絲強度高8倍,而且可生物降解。
應用領(lǐng)域:用作塑料和其他不可降解物體的替代品。
主要研究機構(公司):斯德哥爾摩KTH理工學(xué)院
9·自修復(愈合)材料
圖片來(lái)源:麻省理工學(xué)院
突破性:自修復材料是一種可以感受外界環(huán)境的變化,集感知、驅動(dòng)和信息處理于一體,通過(guò)模擬生物體損傷自修復的機理,在材料受損時(shí)能夠進(jìn)行自我修復的智能材料。
應用領(lǐng)域:軍用裝備、電子產(chǎn)品、汽車(chē)、飛機、建筑材料等領(lǐng)域。
主要研究機構(公司):麻省理工學(xué)院、美國伊利諾伊大學(xué)、米其林、日本國家材料科學(xué)研究所(NIMS)、橫濱國立大學(xué)、東京大學(xué)
10·鉑金合金
圖片來(lái)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鋼高100倍。與大自然中的鉆石、藍寶石等材料處于同一級別,是迄今為止強的合金。
應用領(lǐng)域:可用于制造新型發(fā)電系統、發(fā)動(dòng)機和其他設備。
主要研究機構(公司):桑迪亞國家實(shí)驗室
11·微晶格
圖片來(lái)源:來(lái)自HRL實(shí)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)量輕的金屬結構組合,在外形上它呈三維開(kāi)放蜂窩聚合物結構。這種材料的密度是0.9mg/cm3,比泡沫輕100倍。
應用領(lǐng)域:航空新材料,波音公司計劃采用該成果制造更輕、更省油的飛機。
主要研究機構(公司):HRL實(shí)驗室
12·分子強力膠
圖片來(lái)源:GIZMODO
突破性:從化濃性鏈球菌侵入細胞后釋放出的蛋白獲得靈感,這種蛋白分為二部分,但當它們再相遇時(shí)會(huì )像膠一樣結合在一起;由這兩部分蛋白組成的膠,稱(chēng)為分子強力膠(molecular superglue)。這種膠的粘結強度高;耐高低溫性好,同時(shí)能夠承受酸和其它惡劣環(huán)境,并能很快密封。
應用領(lǐng)域:可用作癌癥的診斷手段;分子強力膠可粘結金屬、塑料及其它物質(zhì),解決了現有各種涂料都與金屬粘附不強的問(wèn)題。
主要研究機構(公司):牛津大學(xué)
13·超薄鉑
圖片來(lái)源:GOKCEN/國家標準和技術(shù)研究所
突破性:一種快速、廉價(jià)地沉積鉑超薄層的新方法,可減少燃料電池催化劑的貴金屬用量,從而大大降低其成本。
應用領(lǐng)域:氫燃料電池。
主要研究機構(公司):美國國家標準和技術(shù)研究所
14·Karta-Pack(棉纖維)
突破性:100%的回收材料,來(lái)自廢棄的牛仔褲和T恤,兼具棉的質(zhì)感和塑料的剛性。
應用領(lǐng)域:包裝、家具設計等。
主要研究機構(公司):PulpWorks
15·石墨烯氣凝膠
圖片來(lái)源:Advanced Materials
突破性:堅固有彈性且質(zhì)輕,可以吸收高達自身重量900倍的油脂。石墨烯氣凝膠密度0.16 mg/cm3,比氦氣輕,僅為氫氣密度的兩倍。
應用領(lǐng)域:清理海洋石油泄漏,或作為一種非常有效的保溫材料。
主要研究機構(公司):浙江大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中科院等
16·可阻擋陽(yáng)光的玻璃涂層請輸入標題
圖片來(lái)源:RMIT大學(xué)
突破性:該涂料可以自行調節玻璃的透明度,當環(huán)境溫度高于67ºC以上時(shí),透明涂層將變成具有金屬光澤的反射層。
應用領(lǐng)域:建筑、交通運輸等。
主要研究機構(公司):澳大利亞墨爾本理工大學(xué)
17·柔性電池
圖片來(lái)源:Fast Company
突破性:該柔性電池由纖維紡制而成,彎曲性能好,可以在不影響其性能的情況下彎曲幾千次。
應用領(lǐng)域:是未來(lái)智能服裝、電子紡織品、可穿戴設備以及可變形移動(dòng)設備的選擇。
主要研究機構(公司):Jenax Inc、蘋(píng)果、松下、美國加州大學(xué)圣地亞哥分校、哥倫比亞大學(xué)等
18·生物質(zhì)來(lái)源的可生物降解的紡織品
圖片來(lái)源:Laura Luchtman和Ilfa Siebenhaar
突破性:利用藻類(lèi)、細菌、真菌、酵母等活體生物制造可生物降解的紡織品,創(chuàng )造環(huán)境友好材料,將服裝行業(yè)從浪費和污染中解脫出來(lái)。
應用領(lǐng)域:服裝、紡織。
主要研究機構(公司):紐約市時(shí)尚技術(shù)學(xué)院,iknit公司
19·堅如巖石的涂層
圖片來(lái)源:由橡樹(shù)嶺國家實(shí)驗室提供
突破性:為工業(yè)鉆頭和刀具專(zhuān)門(mén)設計的鐵基非晶合金涂層,涂層成本遠遠低于碳化鎢鈷硬質(zhì)合金等常規材料,其較長(cháng)的使用壽命提高了工具的效率。
應用領(lǐng)域:工業(yè)、制造、建筑等。
主要研究機構(公司):橡樹(shù)嶺國家實(shí)驗室、Lawrence Livermore國家實(shí)驗室、Colorado礦業(yè)大學(xué)等
20·真菌泡沫
圖片來(lái)源:由VIA FLICKR的MYCOBOND提供
突破性:由植物秸稈、水稻和小麥殼等農作物廢料與蘑菇的根部粘結在一起制成的菌絲體。
應用領(lǐng)域:用作汽車(chē)保險杠、門(mén)、頂蓋、發(fā)動(dòng)機艙、汽車(chē)行李箱襯層、儀表盤(pán)以及座位的石油基塑料泡沫替換物。其他潛在用途包括桌面、沖浪板和服裝。
主要研究機構(公司):Ecovative設計公司
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