1. 透明涂層材料:半小時(shí)修復(fù)汽車表面劃痕
據(jù)發(fā)表在國(guó)際科技期刊《ACS應(yīng)用聚合物材料》上的論文,韓國(guó)化學(xué)技術(shù)研究院(KRICT)研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種透明涂層材料,涂抹后暴露在陽(yáng)光下30分鐘可使汽車表面劃痕自我修復(fù)。
汽車涂層的優(yōu)良耐久性是汽車表面保護(hù)的首要問(wèn)題。此外,防護(hù)涂層材料應(yīng)為無(wú)色透明,這樣才能看到產(chǎn)品的原色。然而,很難在滿足所有這些條件的同時(shí)提供自我修復(fù)功能。具有自由運(yùn)動(dòng)分子的材料有著較高的自愈效率,但耐久性較差;而硬度高、耐久性好的材料自愈性能則較差。
新材料滿足了上述所有條件,具有與商業(yè)防護(hù)涂層材料相似的性能。表面劃痕暴露在陽(yáng)光(尤其是太陽(yáng)光中的近紅外光,波長(zhǎng)范圍為1000—1100納米)下30分鐘即可自愈。
新開(kāi)發(fā)的自修復(fù)材料有望在未來(lái)用于交通領(lǐng)域、智能手機(jī)和電腦等電子設(shè)備,以及建筑涂層材料等。此外,研究人員估計(jì),通過(guò)減少有害有機(jī)溶劑的使用,新材料還能為實(shí)現(xiàn)碳中和作出貢獻(xiàn)。
2. 新型聚合物:可用于去除廢水中的染料,之后可以重復(fù)使用
在紡織業(yè)和其他行業(yè)產(chǎn)生的廢水中,染料是主要污染物之一。一種新開(kāi)發(fā)的合成聚合物能夠從水中去除這種染料,而且它可以被清理并重新用于處理更多的廢水。
這種富含氮?dú)狻⒉蝗苡谒木酆衔锉环Q為聚碳二亞胺,它是由北卡羅來(lái)納州立大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造的。
在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中,這種聚合物首先被溶解在一種溶劑中,然后被混入被紡織業(yè)常用的20種不同類型的酸性染料污染的水樣中。根據(jù)酸度和染料分子的表面積等因素,該聚合物能夠成功地從16個(gè)樣品中去除所有的染料,這是用眼睛和紫外線可見(jiàn)光光譜法評(píng)估的。
3. 用于航空航天領(lǐng)域的新型耐火復(fù)合材料
俄羅斯國(guó)家研究型技術(shù)大學(xué)NUST MISIS的科學(xué)家研制出一種用于航空航天領(lǐng)域的新型耐火復(fù)合材料。研發(fā)人員說(shuō),他們能夠同時(shí)提高材料的熔點(diǎn)、導(dǎo)熱性和抗氧化性,并降低材料的密度和生產(chǎn)中的能源成本。研究結(jié)果發(fā)表在《國(guó)際陶瓷》 (Ceramics International) 上。
“我們提出的復(fù)合材料不僅在2000攝氏度以上的溫度下具有很高的抗氧化性,而且還具有很高的機(jī)械和熱物理性能。碳化硅的添加提高了抗氧化性,并且?guī)缀跏姑芏冉档土艘话耄鴻C(jī)械性能卻沒(méi)有下降”,實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人莫斯科夫斯基赫介紹說(shuō)。
這種材料可用于制造火箭和其它部件。制造者解釋說(shuō),由新型復(fù)合材料制成的結(jié)構(gòu)段將在經(jīng)受最大熱負(fù)載的完全流動(dòng)停滯點(diǎn)上提供高效的熱保護(hù)。
科學(xué)家透露,碳氮化鉿是通過(guò)在氮?dú)庵腥紵x與碳的混合物來(lái)合成、經(jīng)放電等離子燒結(jié)獲得塊狀材料。這是一種適用于工業(yè)生產(chǎn)的簡(jiǎn)單、快速且節(jié)能的方法。在下一階段,科學(xué)家們打算研究利用新型復(fù)合材料生產(chǎn)在高速氣流中運(yùn)行的各種結(jié)構(gòu)元件的技術(shù)。
海洋能源公司正在研究擴(kuò)大波浪發(fā)電站的規(guī)模,以利用水的動(dòng)能作為再生能源。公司與來(lái)自Structeam的輕量化專家聯(lián)合項(xiàng)目的重點(diǎn)是OE12浮標(biāo),嘗試采用輕量化復(fù)合材料替代目前的鋼材。
整個(gè)復(fù)合浮標(biāo)將使用具有特別好的機(jī)械性能的閉孔、熱塑性和可回收的聚合物泡沫——來(lái)自3A復(fù)合材料核心材料的AirexT92。它具有抗疲勞性、化學(xué)穩(wěn)定性、抗紫外線和可忽略的吸水性,使其成為海事應(yīng)用的理想選擇。該芯材特別適用于承受靜態(tài)和動(dòng)態(tài)載荷的輕質(zhì)夾層結(jié)構(gòu)。
美國(guó)研究人員開(kāi)發(fā)了一種用于3D打印材料的方法,該材料具有可調(diào)節(jié)的機(jī)械性能,可感知自身如何移動(dòng)以及如何與環(huán)境相互作用。研究人員僅使用一種材料并在3D打印機(jī)上運(yùn)行一次即可創(chuàng)建這些傳感結(jié)構(gòu)。
發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上的這項(xiàng)技術(shù),有朝一日可用于制造具有嵌入式傳感器的柔性機(jī)器人,使機(jī)器人能夠了解自己的姿勢(shì)和動(dòng)作。
研究人員3D打印了一個(gè)HAS柔性機(jī)器人,該機(jī)器人能夠進(jìn)行多種運(yùn)動(dòng),包括彎曲、扭曲和拉長(zhǎng)。他們讓機(jī)器人完成一系列動(dòng)作超過(guò)18小時(shí),并使用傳感器數(shù)據(jù)訓(xùn)練可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)機(jī)器人動(dòng)作的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
研究人員稱,用連續(xù)的類皮膚傳感器來(lái)感知柔性機(jī)器人,一直是該領(lǐng)域的巨大挑戰(zhàn)。這種新方法為柔性機(jī)器人提供了準(zhǔn)確的本體感受能力,并為其通過(guò)觸摸探索世界打開(kāi)了大門。
來(lái)源:前沿材料