消灭皱纹、无限可回收!2019年超具潜力20大新材料,第一个就让我......
人类始终走在发明和创新的道路上。
新材料 的发明,
极大地影响了产品
以及其制造过程的未来。
无限可回收的塑料,
永远不会变干的材料,
让皱纹消失的材料……
谁会是2019年最具潜力的新材料?
橡橡带你一睹为快!
图片来源:Bill Cotton /科罗拉多州立大学
突破性:可以无限期地回收利用,同时保持塑料的性能。
应用领域:现有塑料的替代品
主要研究机构(公司): 科罗拉多州立大学
NEVERDRY
图片来源:西班牙《阿贝赛报》
突破性:由聚合物和水制成的材料,可导电, 而且不会变干。
应用领域:可用于制作人造皮肤,以及具有仿生功能的柔性机器人
主要研究机构(公司):麻省理工学院
图片来源:西班牙《阿贝赛报》
突破性:将这种细腻而柔滑的聚合物涂在皮肤上,能够瞬间拉紧皮肤、消除下垂,在不知不觉间让皱纹消失。
应用领域:在护肤品开发和皮肤病治疗方面,具有良好应用前景
主要研究机构(公司):麻省理工学院
图片来源:哈佛大学Wyss研究所提供
突破性:该材料是从丢弃的虾壳中提取的壳质,和来源于蚕丝的丝素蛋白组成,复制了昆虫表皮的强度、耐久性和多功能性。
应用领域:可用于制造迅速降解的垃圾袋、包装材料和尿布。作为一种特别坚固的生物相容性材料,它也可用于缝合承受高负荷的伤口,例如疝修补或作为组织再生的支架。
主要研究机构(公司):哈佛大学仿生工程Wyss研究所
图片来源:ACS Nano
突破性:该材料由源自木材和植物体的纤维素纳米纤维制成,最终结构的拉伸刚度为86千兆帕(GPa),拉伸强度为1.57 GPa,比蜘蛛丝强度强8倍,而且可生物降解。
应用领域:用作塑料和其他不可降解物体的绝佳替代品
主要研究机构(公司):斯德哥尔摩KTH皇家理工学院
图片来源:由研究人员/麻省理工学院提供
突破性:自修复材料是一种可以感受外界环境的变化,集感知、驱动和信息处理于一体,通过模拟生物体损伤自修复的机理,在材料受损时,能够进行自我修复的智能材料。
应用领域: 军用装备、电子产品、汽车、飞机、建筑材料等领域
主要研究机构(公司):麻省理工学院,美国伊利诺伊大学,米其林,日本国家材料科学研究所(NIMS),横滨国立大学,东京大学
图片来源:Advanced Materials
突破性: 既坚固又有弹性,并且非常轻盈,它甚至可以吸收高达900倍于油脂的重量。石墨烯气凝胶密度0.16 mg / cm 3,低于氦气的密度,仅为氢气密度的两倍。
应用领域:清理海洋石油泄漏,或作为一种非常有效的保温材料
主要研究机构(公司): 浙江大学,哈尔滨工业大学,中科院等
图片来源:Fast Company
突破性:这种柔性电池是由纤维纺成的,更加灵活,可以在不影响其性能的情况下,弯曲几千次。
应用领域:是未来智能服装、电子纺织品、可穿戴设备以及变形或灵活设备的完美选择
主要研究机构(公司):Jenax Inc,苹果,松下,美国加州大学圣地亚哥分校,哥伦比亚大学等
可生物降解纺织品
图片来源:Laura Luchtman和Ilfa Siebenhaar
突破性:利用活生物体来生长可生物降解的纺织品,创造环境友好材料,将服装行业的浪费和污染从时尚中解脱出来,甚至可以生产一些近乎完整的物品,而无需工厂组装。
应用领域:服装、纺织
主要研究机构(公司):纽约市时尚技术学院,iknit公司
突破性:将水泥颗粒(混凝土中的一种成分)“编程”成使其更坚固的形状。这也产生了具有较少多孔性、更耐水和耐化学性的混凝土颗粒。不仅防止了化学和水吸收造成的损害,而且对环境的危害较小。
应用领域:建筑、工业
主要研究机构(公司):莱斯大学
突破性: 细菌被喂食糖,盐和其他微量营养素以产生丝蛋白作,然后将这种蛋白质变成细粉末,纺成并加工成纤维,复合材料等。
应用领域:纺织材料、医疗和飞机船舶制造等领域
主要研究机构(公司):日本Spiber公司,巴西基因资源与生物技术研究所,美国Bolt Threads公司,英国剑桥大学研究院,瑞典农业大学
(molecular superglue)
图片来源:GIZMODO
突破性:从化浓性链球菌侵入细胞后所放出的蛋白,将这种蛋白分为两部分,但当它们再相遇时,它们就像胶一样不可思议地,强烈粘在一起。
由这两部分蛋白组成的胶,称为分子强力胶。这种胶的粘结强度很强,它能抗高和低温,抵抗酸和其它恶劣环境,并能很快密封。
应用领域:可用作癌症的诊断手段。
分子强力胶可粘结金属,塑料及其种类物质,解决了原有各种漆都与金属粘附不强的问题。先在金属表面涂分子强力胶,后再涂其它种类漆,金属就能永久保护。
主要研究机构(公司):牛津大学
突破性:由农作物废料植物秸秆、水稻和小麦壳与蘑菇的根部粘结一起制造而成(称为菌丝体)。
应用领域:用于汽车保险杠、门、顶盖、发动机舱、汽车行李箱衬层、仪表盘以及座位的石油基塑料泡沫的替换物。其他潜在的用途有桌面、冲浪板和服装。
主要研究机构(公司):Ecovative设计公司
突破性:100%的消费后材料,来自废弃的牛仔裤和T恤,具有棉的感觉,但却有塑料的刚性。
应用领域:高端包装,家具设计等
主要研究机构(公司): PulpWorks
图片来源:RMIT大学
突破性:一种新型涂料,可自行调节玻璃的透明度。
对于67ºC以上的温度,这种透明涂层将变成反射金属般的光洁度,反射阳光。
应用领域:建筑、交通运输等
主要研究机构(公司):澳大利亚皇家墨尔本理工大学
图片来源:由橡树岭国家实验室提供
突破性:为工业钻头、钻孔和道具专门设计的顶级的、铁基的、玻璃状的合金涂层,在重载下更能抵抗断裂。
涂层成本远远低于普通材料,如碳化钨钴硬质合金,其较长的使用寿命提高了隧道掘进过程的效率。
应用领域:工业,制造,建筑等
主要研究机构(公司):橡树岭国家实验室,Lawrence Livermore国家实验室,Colorado矿业大学等
突破性:一种快速、廉价的沉积铂超薄层的新方法。
会减少用于燃料电池催化剂金属用量,变得更为实际,从而大大降低其成本。
应用领域:氢燃料电池
主要研究机构(公司):美国国家标准和技术研究所
图片来源:ACS Nano
突破性:木材海绵是用化学品处理,剥离半纤维素和木质素而成。
可从水中吸收油脂,吸收量是其自身重量的16-46倍,可重复使用多达10次。
这种新型海绵在容量、质量和可重复使用性方面,超越了我们今天使用的所有其他海绵或吸收剂。
应用领域:石油和化学品泄漏对世界各地的水体造成了前所未有的破坏,木海绵能够有效解决这个问题,作为清理海洋中的绿色方式。
主要研究机构(公司):中国林业科学研究院
图片来源:ACS Nano
图片来源:兰迪蒙托亚
突破性:该合金由10%的金和90%的铂制成,所得材料的耐磨性比高强度钢高100倍。
与大自然中的钻石、蓝宝石等材料处于同一级别。据称这是迄今为止最强的合金。
应用领域:可用于制造新型发电系统,发动机和其他设备
主要研究机构(公司): 桑迪亚国家实验室
图片来源:来自HRL实验室的镍和磷微晶格
突破性:微晶格材料是目前世界上质量最轻的金属结构组合,在外形上,它呈三维开放蜂窝聚合物结构。
这种材料的密度是0.9毫克每立方厘米,比泡沫轻100倍。
应用领域:有望在航空新材料中发展,波音公司计划将该项成果造出更轻、更省的燃油飞机
主要研究机构(公司):HRL实验室
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(资料来源:新材料在线)