让皱纹消失?无线可回收的塑料?——超具潜力20大新材料值得拥有

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资料来源:[材料在线]

大家好!

人类总是在发明和创新的道路上,

新材料的发明极大地影响了产品及其制造工艺的未来

永不干燥的材料,可编程水泥,

一种使皱纹消失的材料,仿生塑料.

谁将成为2019年最有前途的新材料?

小编带你去旅行!

- 永不干燥的材料 -

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图片来源:西班牙《阿贝赛报》

突破:由聚合物和水制成的材料,导电并且不会变干。

应用领域:可用于制作具有仿生功能的人造皮肤和柔性机器人。

主要研究所(公司):麻省理工学院

- 可编程水泥 -

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图像来源:莱斯大学

突破:“编程”水泥颗粒(混凝土的一个组成部分)变成更坚固的形状。这也产生了具有较少孔隙和更耐水和化学品的混凝土颗粒,这不仅防止化学和水吸收造成的损害,而且还具有较少的环境危害。

应用领域:建筑,工业。

主要研究机构(公司):莱斯大学

- 使皱纹消失的材料 -

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图片来源:西班牙《阿贝赛报》

突破性:将这种精致光滑的聚合物涂抹在皮肤上,瞬间收紧皮肤,消除下垂,让皱纹在不知不觉中消失。

应用领域:在皮肤护理开发和皮肤病治疗方面具有良好的应用前景。

主要研究所(公司):麻省理工学院

- 无限可回收塑料 -

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图片来源:比尔棉花/科罗拉多州立大学

突破:它可以无限期回收,同时保持塑料的性能。

应用领域:现有塑料的替代品

领先的研究所(公司):科罗拉多州立大学

- 人造蜘蛛丝 -

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突破:用糖,盐和其他微量营养素喂养细菌以生产丝蛋白,然后将其转化为细粉,纺丝并加工成纤维,复合材料等。

应用领域:纺织材料,医疗和飞机以及造船。

主要研究机构(公司):日本Spiber,巴西基因资源与生物技术研究所,美国Bolt Threads,剑桥大学研究所,瑞典农业大学。

- 仿生塑料 -

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图片来源:哈佛大学威斯学院提供

突破:该材料由从废弃的虾壳中提取的贝类和来自丝绸的丝素蛋白组成,这复制了昆虫皮肤的强度,耐用性和多功能性。

用途:可用于制造快速降解的垃圾袋,包装材料和尿布。作为一种特别坚固的生物相容性材料,它还可以用于缝合承受高负荷的伤口,例如肌腱修复或作为组织再生的支架。

主要研究所(公司):哈佛大学仿生工程学院Wyss Institute

- 木海绵 -

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图像来源:ACS Nano

突破:木质海绵用化学品处理,剥去半纤维素和木质素。它吸收水中的油脂,吸收自身重量的16-46倍。它可以重复使用多达10次。这种新型海绵在容量,质量和可重复使用性方面超过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,木质海绵可以有效地解决这一问题,作为清洁海洋的绿色方式。

主要研究机构(公司):中国林业科学研究院

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图像来源:ACS Nano

- 高强度生物材料 -

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图像来源:ACS Nano

突破:材料由木材和植物衍生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),抗拉强度为1.57 GPa,比蜘蛛丝强8倍。它也是可生物降解的。

应用:作为塑料和其他不可降解物体的绝佳替代品。

主要研究所(公司):斯德哥尔摩KTH皇家理工学院

- 自我修复(愈合)材料 -

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图像来源:由研究人员/麻省理工学院提供

突破:自愈材料是一种能够感知外部环境变化的智能材料,集传感,驱动和信息处理于一体。通过模拟生物损伤的自我修复机制,可以在材料受损时进行自我修复。

应用领域:军事装备,电子产品,汽车,飞机,建材等领域。

主要研究机构(公司):麻省理工学院,伊利诺伊大学,米其林,国立材料科学研究所(NIMS),横滨国立大学,东京大学

- 铂合金 -

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图片来源:Randy Montoya

突破:合金由10%金和90%铂制成,所得材料的耐磨性是高强度钢的100倍。它与自然界中的钻石和蓝宝石等材料处于同一水平。据说该合金是迄今为止最强的合金。

应用领域:可用于制造新的发电系统,发动机和其他设备。

主要研究所(公司):桑迪亚国家实验室

-Microlattice -

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图像来源:HRL实验室的镍和磷微晶格。

突破:Microlattice是世界上最轻的金属结构组合,它是一种三维开放式蜂窝聚合物结构。该材料的密度为0.9毫克/立方厘米,比泡沫轻100倍。

应用:预计将开发新的航空材料,波音公司计划将此结果作为更轻,更便宜的燃料飞机。

主要研究机构(公司):HRL实验室

- 分子超强胶 -

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图片来源:GIZMODO

突破:从球形细菌入侵细胞释放的蛋白质将蛋白质分成两部分,但当它们再次相遇时,它们像胶水一样难以置信地粘稠,强烈地结合在一起;胶水的成分称为分子强力胶。这种粘合剂具有很强的粘合强度;它耐高温和低温,耐酸和其他恶劣环境,可以快速密封。

应用:它可以用作癌症的诊断工具。分子强力胶可以粘合金属,塑料及其各种物质,并解决原始涂料不能牢固粘附在金属上的问题。首先,金属表面涂有分子超级胶。然后涂上其他种类的油漆;金属可以永久保护。

主要研究机构(公司):牛津大学

- 超薄铂金 -

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图像来源:由GOKCEN /国家标准与技术研究所提供

突破:快速且廉价地沉积超薄铂层的新方法将使减少燃料电池催化剂中使用的金属量更加实用,从而大大降低其成本。

应用领域:氢燃料电池

主要研究所(公司):国家标准与技术研究所

-Karta-Pack(棉纤维) -

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突破:100%的消费后材料,废旧牛仔裤和T恤,具有棉质感,但具有塑料的刚性。

应用领域:高端包装,家具设计等。

主要研究机构(公司):PulpWorks

-graphene气凝胶 -

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图像来源:高级材料

突破性:坚固,柔韧,重量轻,可吸收高达900倍的油脂重量。石墨烯气凝胶的密度为0.16mg/cm 3,低于氦的密度,氦的密度仅为氢的密度的两倍。

应用领域:清理海洋溢油或作为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,中国科学院等。

- 阻挡阳光的玻璃涂层 -

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图片来源:RMIT大学

突破:一种新型涂料可以自我调节玻璃的透明度。对于67oC以上的温度,这种透明涂层将变成反射阳光的金属饰面。

应用领域:建筑,运输等。

主要研究机构(公司):澳大利亚皇家墨尔本理工学院

- 柔性电池 -

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图片来源:Fast Company

突破性:这种柔性电池由光纤纺成,更灵活,可弯曲数千次而不影响其性能。

应用:它是未来智能服装,电子纺织品,可穿戴设备和变形或柔性设备的完美选择。

主要研究机构(公司):Jenax Inc,Apple,Panasonic,加州大学,圣地亚哥,哥伦比亚大学等。

- 从生物体中生长的可生物降解的纺织品 -

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图片来源:Laura Luchtman和Ilfa Siebenhaar

突破:利用生物有机体生长可生物降解的纺织品,创造环保材料,从时尚中解放服装行业的浪费和污染,甚至生产近乎完整的物品而无需工厂组装。

应用领域:服装,纺织品。

主要研究所(公司):纽约时装技术学院,iknit公司

- 坚如磐石的涂层 -

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图像源:由橡树岭国家实验室提供

突破:一种高级,铁基,玻璃状合金涂层,专为工业钻头,钻头和道具设计,在重载下更耐破损。涂层成本远低于普通材料,如碳化钨钴碳化物,其使用寿命长,提高了隧道工艺的效率。

应用领域:工业,制造业,建筑业等。

主要研究机构(公司):橡树岭国家实验室,劳伦斯利弗莫尔国家实验室,科罗拉多矿业大学等。

-Fungal Foam -

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图片来源:由VIA FLICKR的MYCOBOND提供

突破:由作物废弃植物秸秆,大米和小麦壳与蘑菇根(称为菌丝体)结合而成。

应用领域:更换汽油保险杠,车门,车顶,发动机舱,汽车后备箱衬里,仪表板和座椅的石油基塑料泡沫。其他潜在用途是台式机,冲浪板和服装。

主要研究机构(公司):生态设计公司