2019最具潛力新材料，設(shè)計師一定要了解喔
2019/07/10939
人類這個物種始終走在發(fā)明創(chuàng)造的道路上，新材料的發(fā)明，回極大地影響了產(chǎn)品及其制造工業(yè)的發(fā)展趨勢。讓皺紋消失的材料、可編程水泥、分子強力膠水、仿生塑料……
究竟哪一種材料誰會成為2019年最具潛力的新材料呢？
“潛力股”新材料大盤點
01
讓皺紋消失的材料
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，在不知不覺間讓皺紋消失。
應(yīng)用領(lǐng)域：在護膚品開發(fā)和皮膚病治療方面具有良好應(yīng)用前景。
主要研究機構(gòu)（公司）：麻省理工學院
02
分子強力膠
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，這種蛋白能夠分為二部分，但當它們再相遇時，會像膠一樣結(jié)合在一起；由這兩部分蛋白組成的膠，稱為分子強力膠（molecular superglue)。這種膠的粘結(jié)強度高、耐高低溫性能好，同時能夠承受酸和其它惡劣環(huán)境。
應(yīng)用領(lǐng)域：可用作癌癥的診斷手段；分子強力膠可粘結(jié)金屬、塑料及其種物質(zhì)，解決現(xiàn)有各種涂料都與金屬粘附不強的問題。
主要研究機構(gòu)（公司）：牛津大學。
03
人造蜘蛛絲
突破性：細菌被喂食糖、鹽和其他微量營養(yǎng)素以產(chǎn)生絲蛋白質(zhì)，然后將這種蛋白質(zhì)變成細粉末，紡制成纖維、復合材料等。
應(yīng)用領(lǐng)域：紡織材料、醫(yī)療和飛機船舶制造等領(lǐng)域。
主要研究機構(gòu)（公司）：日本Spiber公司、巴西基因資源與生物技術(shù)研究所、美國Bolt Threads公司、英國劍橋大學研究院、瑞典農(nóng)業(yè)大學。
04
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性的混凝土顆粒，這不僅防止了化學和水吸收造成的損害，而且對環(huán)境的危害較小。
應(yīng)用領(lǐng)域：建筑、工業(yè)。
主要研究機構(gòu)（公司）：萊斯大學。
05
無限可回收的塑料
突破性：可以無限期地回收利用，同時保持塑料的性能。
應(yīng)用領(lǐng)域：現(xiàn)有塑料的替代品
主要研究機構(gòu)（公司）：科羅拉多州立大學。
06
氣凝膠
突破性：高孔隙率、低密度質(zhì)輕、低熱導率，隔熱保溫特性優(yōu)異。
發(fā)展趨勢：極具潛力的新材料，在節(jié)能環(huán)保、保溫隔熱電子電器、建筑等領(lǐng)域有巨大潛力。
主要研究機構(gòu)（公司）：阿斯彭美國，W.R. Grace，日本Fuji-Silysia公司等
07
鉑金合金
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，是迄今為止最強的合金。
應(yīng)用領(lǐng)域：可用于制造新型發(fā)電系統(tǒng)、發(fā)動機和其他設(shè)備。
主要研究機構(gòu)（公司）：桑迪亞國家實驗室。
08
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0.9mg/cm3，比泡沫輕100倍。
應(yīng)用領(lǐng)域：有望作為航空新材料得到開發(fā)。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(gòu)（公司）：HRL實驗室。
09
木材海綿
突破性：經(jīng)化學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，吸油量是其自身重量的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(xiàn)有的所有他海綿或吸附劑。
應(yīng)用領(lǐng)域：石油和化學品泄漏對世界各地的水體造成了前所未有的破壞，木材海綿作為一種綠色材料能夠有效解決這個問題。
主要研究機構(gòu)（公司）：中國林業(yè)科學研究院。
10
柔性電池
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(yīng)用領(lǐng)域：是未來智能服裝、電子紡織品、可穿戴設(shè)備以及變形或移動設(shè)備的完美選擇。
主要研究機構(gòu)（公司）：Jenax lnc、蘋果、松下、美國加州大學圣地亞哥分校、哥倫比亞大學等。
11
Karta-Pack（棉纖維）
突破性：100％的回收材料，來自廢棄的牛仔褲和T恤，具有棉的質(zhì)感和塑料的剛性。
應(yīng)用領(lǐng)域：高端包裝、家具設(shè)計等。
主要研究機構(gòu)（公司）：PulpWorks。
12
石墨烯氣凝膠
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，比氦氣密度小，僅為氫氣密度的兩倍。
應(yīng)用領(lǐng)域：清理海洋石油泄漏，或作為一種有效的保溫材料。
主要研究機構(gòu)（公司）：浙江大學、哈爾濱工業(yè)大學、中科院等。
13
自修復（愈合）材料
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(qū)動和信息處理于一體，通過模擬生物體損傷自修復的機理，在材料受損時能夠進行自我修復的智能材料。
應(yīng)用領(lǐng)域：軍用裝備、電子產(chǎn)品、汽車、飛機、建筑材料等領(lǐng)域。
主要研究機構(gòu)（公司）：麻省理工學院、美國伊利諾伊大學、米其林、日本國家材料科學研究所（NIMS）、橫濱國立大學、東京大學。
14
生物來源可降解紡織品
突破性：利用藻類、細菌、真菌等活體生物生長來獲得可生物降解的紡織品，制成環(huán)境友好材料，將服裝行業(yè)從浪費和污染中解脫出來。
應(yīng)用領(lǐng)域：服裝、紡織。
主要研究機構(gòu)（公司）：紐約市時尚技術(shù)學院、iknit公司。
15
真菌泡沫塑料
突破性：由植物秸稈、水稻和小麥殼等農(nóng)作物廢料與蘑菇根部粘結(jié)在一起制成的菌絲體。
應(yīng)用領(lǐng)域：用作汽車保險杠、門、頂蓋、發(fā)動機艙、汽車行李箱襯層、儀表盤以及座位的石油基塑料泡沫的替換物。其他潛在的用途有桌面、沖浪板和服裝。
主要研究機構(gòu)（公司）：Ecovative設(shè)計公司。
16
磁致伸縮材料
突破性：在磁場作用下，可產(chǎn)生伸長或壓縮的性能，實現(xiàn)材料變形與磁場的相互作用。
發(fā)展趨勢：在智能結(jié)構(gòu)器件、減震裝置、換能結(jié)構(gòu)、高精度電機等領(lǐng)域，應(yīng)用廣泛，有些條件下性能優(yōu)于壓電陶瓷。
主要研究機構(gòu)（公司）：美國ETREMA公司，英國稀土制品公司，日本住友輕金屬公司等。
17
碳納米管
突破性：高電導率、高熱導率、高彈性模量、高抗拉強度等。
發(fā)展趨勢：功能器件的電極、催化劑載體、傳感器等。
主要研究機構(gòu)（公司）：Unidym, Inc.，Toray Industries,Inc.，Bayer Materials Science AG，Mitsubishi Rayon Co., Ltd.深圳市貝特瑞，蘇州第一元素等。
18
泡沫金屬
突破性：重量輕、密度低、孔隙率高、比表面積大。
發(fā)展趨勢：具有導電性，可替代無機非金屬材料不能導電的應(yīng)用領(lǐng)域；在隔音降噪領(lǐng)域具有巨大潛力。
主要研究機構(gòu)（公司）：Alcan（美國鋁業(yè)），Rio Tinto，Symat，Norsk Hydro等
19
離子液體
突破性：具有高熱穩(wěn)定性、寬液態(tài)溫度范圍、可調(diào)酸堿性、極性、配位能力等。
發(fā)展趨勢：在綠色化工領(lǐng)域，以及生物和催化領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
主要研究機構(gòu)（公司）：Solvent Innovation公司，巴斯夫，中科院蘭州物理研究所，同濟大學等。
20
納米點鈣鈦礦
突破性：納米點鈣鈦礦具有巨磁阻、高離子導電性、對氧析出和還原起催化作用等。
發(fā)展趨勢：未來在催化、存儲、傳感器、光吸收等領(lǐng)域具有巨大潛力。
主要研究機構(gòu)（公司）：埃普瑞，AlfaAesar等。
21
柔性玻璃
突破性：改變傳統(tǒng)玻璃剛性、易碎的特點，實現(xiàn)玻璃的柔性革命化創(chuàng)新。
發(fā)展趨勢：未來柔性顯示、可折疊設(shè)備領(lǐng)域，前景巨大。
主要研究機構(gòu)（公司）：康寧公司，德國肖特集團等。
22
仿生塑料
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，復制了昆蟲表皮的強度、耐久性和多功能性。
應(yīng)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(gòu)（公司）：哈佛大學仿生工程Wyss研究所。
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