Потенциални нови материали в бъдеще

Материалната индустрия е основната промишленост на националната икономика, а новите материали са предшественик на развитието на материалната индустрия. Графен, въглеродни нанотръби, аморфни сплави, метални пяни, йонни течности... 20 нови материала носят неограничени възможности за развитие на материалната индустрия.

Днес научната и технологична революция се развива бързо, новите материали и продукти се променят с всеки изминал ден, а темпът на индустриалното модернизиране и подмяната на материалите се ускорява. Интегрирането на новите материални технологии с нанотехнологиите, биотехнологиите и информационните технологии, интеграцията на структурата и функцията и интелигентната тенденция на функционалните материали са очевидни.

В тази статия са избрани 20 нови материала въз основа на научния напредък на известни изследователски институции и компании в страната и чужбина, научни и технологични медийни прегледи и горещи изследвания в индустрията. По-долу е подробна информация за съответните материали (без особен ред).   

1.Графен

Пробив: Изключителна електрическа проводимост, изключително ниска съпротивление и изключително бърза миграция на електроните, десетки пъти по-силна от стоманата и отлична светлинна пропускливост.

Тенденция на развитие: Нобеловата награда за физика през 2010 г. направи графена много популярен на технологичните и капиталовите пазари през последните години. През следващите пет години графен ще се използва в оптоелектронни дисплеи, полупроводници, сензорни екрани, електронни устройства, батерии за съхранение на енергия, дисплеи, сензори, полупроводници, космически, военни, композитни материали, биомедицина и други области ще изпитат експлозивен растеж.

Основни изследователски институции(компании): Графен Технологии, Ангстрон Материали, Графен Площад, Форсман Технологии и др.

2. Аерогели

Пробив: висока порьозност, ниска плътност и леко тегло, ниска топлопроводимост, отлични топлоизолационни свойства. Тенденция на развитие: Новите материали с голям потенциал имат голям потенциал в областта на енергоспестяването и опазването на околната среда, топлоизолацията, електронните уреди и строителството.

Основни изследователски институции (компании): Форсман Технологии, Япония Фуджи-Силисия Компания и др.

3. Въглеродни нанотръби

Пробив:висока електрическа проводимост, висока топлопроводимост, висок еластичен модул, висока якост на опън и др.

Тенденция на развитие:електроди за функционални устройства, катализаторни носители, сензори и др.

Основни изследователски институции (компании): Unidym, Inc., Toray Industries, Inc., Bayer Materials Science AG, Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Forsman Technology, Suzhou First Element и др.

4. Фулерен

Пробив: с линейни и нелинейни оптични свойства, свръхпроводимост на алкалния метал фулерен и др.

Тенденция на развитие:В бъдеще тя ще има важни перспективи в областта на науката за живота, медицината, астрофизиката и др. Очаква се да се използва в оптоелектронни устройства като оптични преобразуватели, преобразуване на сигнали и съхранение на данни.

Основни изследователски институции (компании): Мичигански държавен университет, Сямен Фуна Нови Материали и др.

5. Аморфни сплави

Пробив: висока якост и здравина, отлична магнитна пропускливост и ниска магнитна загуба, отлична течност на течността.

Тенденция на развитие: в високочестотни трансформатори с ниски загуби, структурни части на мобилно крайно оборудване и др.

Основни изследователски институции(компании): Ликметъл Технолоджис, Индекс по метали, Китайска академия на науките, БиД Ко ООД и др.

6. Метална пяна

Пробив: Леко тегло, ниска плътност, висока порьозност и голяма повърхност.

Тенденция на развитие: Той има електрическа проводимост и може да замени полетата на приложение, където неорганичните неметални материали не могат да водят електричество; има голям потенциал в областта на звукоизолацията и намаляването на шума.

Основни изследователски институти (дружества): Alcan (Alcoa), Rio Tinto, Symat, Norsk Hydro и др.

7. Йонни течности

Пробив:Той има висока термична стабилност, широк температурен диапазон на течността, регулируема киселинност и алкалност, полярност, координационна способност и т.н.

Тенденция на развитие: Той има широки перспективи за приложение в областта на зелената химическа промишленост, както и в областта на биологията и катализата.

Основни изследователски институции (компании): Иновации на разтворители, Институт по физика Ланджоу, Китайска академия на науките, Университет Тонгджи и др.

8. Наноцелулоза

Пробив: добра биосъвместимост, капацитет за задържане на вода, широк диапазон на устойчивост на рН; нано-мрежова структура и високи механични свойства и др.

Тенденция на развитие: Той има големи перспективи в биомедицината, подобрителите, хартиената промишленост, пречистването, проводимите и неорганичните съединени храни и промишлените магнитни съединения.

Основни изследователски институции (компании): Cellu Force (Канада), US Forest Service (US Forest Service), Innventia (Швеция) и др.

9. Nanodot perovskites

Пробив: Нанодот перовскитите имат гигантска магнитна устойчивост, висока йонна проводимост, катализа за еволюция и редукция на кислорода и др.

Тенденция на развитие:В бъдеще тя има голям потенциал в областта на катализата, съхранението, сензорите и абсорбцията на светлината.

Основни изследователски институции (дружества): Apry, AlfaAesar и т.н.

10. Материали за 3печат

Пробив: Променете методите на преработка на традиционните индустрии и бързо можете да реализирате формирането на сложни структури и т.н.

Тенденция на развитие:Революционният метод на формоване има големи перспективи в областта на сложното формоване на конструкции и бързото формоване.

Основни изследователски институции(компании): Object, 3DSystems, Stratasys, Farsoon и др.

11. Гъвкаво стъкло

Пробив:Променете твърдите и крехки характеристики на традиционното стъкло и реализирайте революционната иновация на гъвкавостта на стъклото.

Тенденция на развитие: В бъдеще областта на гъвкавия дисплей и сгъваемите устройства има големи перспективи.

Основни изследователски институции(компании): Corning Corporation, Schott Group и др.

12. Самоснабдяващи се материали

Пробив: самосглобяване на материалните молекули, осъзнаване на "интелигентността" на самия материал, промяна на предишния метод на подготовка на материала и осъзнаване на спонтанното образуване на определена форма и структура на самия материал.

Тенденция на развитие: Променете традиционните методи за подготовка и ремонт на материали и имате големи перспективи в областта на молекулярните устройства, повърхностното инженерство и нанотехнологиите в бъдеще.

Основни изследователски институции (компании): Харвардски университет и т.н.

13. Разградими биопластмаси

Пробив: Тя може да бъде естествено деградирана и суровините идват от възобновяеми ресурси, променяйки зависимостта на традиционните пластмаси от изкопаеми ресурси като нефт, природен газ и въглища и намалявайки замърсяването на околната среда.

Тенденция на развитие:бъдещата замяна на традиционните пластмаси има големи перспективи.

Основни изследователски институции (компании): Natureworks, Basf, Kaneka и др.

14. Титанов въглероден композит

Пробив: С висока якост, ниска плътност и отлична устойчивост на корозия, той има неограничени перспективи в авиацията и гражданската област.

Тенденция на развитие: В бъдеще тя има широка гама от потенциални приложения в лека, висока якост, устойчива на корозия и други среди.

Основни изследователски институции (компания): Харбин Institute of Technology и т.н.

15. Метаматериали

Пробив: Той има физични свойства, които конвенционалните материали нямат, като отрицателна пропускливост, отрицателна допустимост и т.н.

Тенденция на развитие: промяна на традиционната концепция за обработка според свойствата на материалите и проектиране на характеристиките на материалите според нуждите в бъдеще, с неограничен потенциал и революционен.

Основни изследователски институции (компании): Боинг, Кимета, Шенжен Гуангчи изследователски институт и др.

16. Свръхпроводими материали

Пробив: В свръхпроводимо състояние материалът има нулево съпротивление, няма загуба на ток и материалът показва диамагнетизъм в магнитно поле.

Тенденция на развитие: В бъдеще, ако се очакват пробиви в високотемпературната свръхпроводима технология, се очаква да се решат проблеми като загуба на електропренос, отопление на електронни устройства и зелена нова технология за магнитно окачване на трансмисията.

Основни изследователски институции(компании): Сумитомо Япония, Брукер Германия, Китайска академия на науките и др.

17. Сплави за памет на формата

Пробив: След предварително формиране, след като е принуден да се деформира от външни условия, той може да бъде възстановен в първоначалната си форма след определени условия, за да се реализира проектирането и прилагането на обратимостта на деформацията на материала.

Тенденция на развитие: огромен потенциал в космическите технологии, медицинското оборудване, механичното и електронното оборудване и други области.

Основни изследователски институции (компании): Има нови материали и т.н.

18. Магнитостриктивни материали

Пробив: Под действието на магнитно поле тя може да произведе свойствата на удължаване или компресия и да реализира взаимодействието на деформацията на материала и магнитното поле.

Тенденция на развитие: Той се използва широко в областта на интелигентните структурни устройства, устройствата за абсорбиране на удари, структурите на датчиците, високопрецизните двигатели и т.н., и неговата производителност е по-добра от пиезоелектрическата керамика при някои условия.

Основни изследователски институции (компании): Американска компания ЕТРЕМА, Британска компания за продукти за редки земи, Япония Сумитомо лека метална компания и др.

19. Магнитни (електро) течни материали

Пробив:В течно състояние той има както магнитните свойства на твърдите магнитни материали, така и течността на течностите, и има характеристики и приложения, които традиционните магнитни насипни материали нямат.

Тенденция на развитие: се използва в магнитно уплътняване, магнитно охлаждане, магнитна термопомпа и други полета, променяйки традиционното уплътняване на хладилното и други методи.

Основни изследователски институции (компании): АТА Applied Technology Corporation of the United States, Panasonic of Japan и др.

20. Интелигентни полимерни гели

Пробив: Той може да възприема промените в заобикалящата среда и да реагира, с биологично подобни характеристики на реакцията.

Тенденция на развитие:Цикълът на разширяване-свиване на интелигентните полимерни гелове може да се използва за химически клапани, адсорбционно отделяне, сензори и материали за памет; мощността, предоставена от цикъла, се използва за проектиране на "химически двигатели"; контролируемостта на мрежата е подходяща за интелигентни системи за освобождаване на лекарства Изчакайте.

Основни изследователски институции (компании): американски и японски университети.