2019年最具潛力20大新材料
2018-12-24 瀏覽量：1647
來源：新材料
人類始終走在發明和創新的道路上，新材料的發明極大地影響了產品及其制造過程的未來。永遠不會變干的材料，可編程水泥，讓皺紋消失的材料，仿生塑料……誰會是2019年最具潛力的新材料？小編帶你一睹為快！
永遠不會變干的材料NEVERDRY
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圖片來源：西班牙《阿貝賽報》
突破性：由聚合物和水制成的材料，可導電， 而且不會變干。
應用領域：可以用于制作人造皮膚以及具有仿生功能的柔性機器人。
主要研究機構（公司）：麻省理工學院
可編程水泥
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圖片來源：萊斯大學
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，而且對環境的危害較小。
應用領域：建筑、工業。
主要研究機構（公司）：萊斯大學
讓皺紋消失的材料
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圖片來源：西班牙《阿貝賽報》
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。
應用領域：在護膚品開發和皮膚病治療方面具有良好應用前景。
主要研究機構（公司）：麻省理工學院
無限可回收的塑料
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圖片來源：Bill Cotton /科羅拉多州立大學
突破性：可以無限期地回收利用，同時保持塑料的性能。
應用領域：現有塑料的替代品
主要研究機構（公司）： 科羅拉多州立大學
人造蜘蛛絲
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突破性： 細菌被喂食糖，鹽和其他微量營養素以產生絲蛋白作，然后將這種蛋白質變成細粉末，紡成并加工成纖維，復合材料等。
應用領域：紡織材料、醫療和飛機船舶制造等領域。
主要研究機構（公司）： 日本Spiber公司，巴西基因資源與生物技術研究所，美國Bolt Threads公司，英國劍橋大學研究院，瑞典農業大學。
仿生塑料
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圖片來源：哈佛大學Wyss研究所提供
突破性：該材料是從丟棄的蝦殼中提取的殼質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。
應用領域：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（公司）：哈佛大學仿生工程Wyss研究所
木材海綿
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圖片來源：ACS Nano
突破性：木材海綿是用化學品處理，剝離半纖維素和木質素而成，可以從水中吸收油脂，吸收量是其自身重量的16-46倍，可重復使用多達10次。這種新型海綿在容量，質量和可重復使用性方面超越了我們今天使用的所有其他海綿或吸收劑。
應用領域：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，木海綿能夠有效解決這個問題，作為清理海洋中的綠色方式。
圖片來源：ACS Nano
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主要研究機構（公司）：中國林業科學研究院
高強生物材料
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圖片來源：ACS Nano
突破性：該材料由源自木材和植物體的纖維素納米纖維制成，最終結構的拉伸剛度為86千兆帕（GPa），拉伸強度為1.57 GPa，比蜘蛛絲強度強8倍，而且可生物降解。
應用領域：用作塑料和其他不可降解物體的絕佳替代品。
主要研究機構（公司）：斯德哥爾摩KTH皇家理工學院
自修復（愈合）材料
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圖片來源：由研究人員/麻省理工學院提供
突破性：自修復材料是一種可以感受外界環境的變化，集感知、驅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。
應用領域： 軍用裝備、電子產品、汽車、飛機、建筑材料等領域
主要研究機構（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
鉑金合金
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圖片來源：蘭迪蒙托亞
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度鋼高100倍。與大自然中的鉆石、藍寶石等材料處于同一級別。據稱這種合金是迄今為止最強的合金。
應用領域：可用于制造新型發電系統，發動機和其他設備。
主要研究機構（公司）： 桑迪亞國家實驗室
微晶格
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圖片來源：來自HRL實驗室的鎳和磷微晶格。
突破性：微晶格材料是目前世界上質量最輕的金屬結構組合，在外形上它呈三維開放蜂窩聚合物結構。這種材料的密度是0.9毫克每立方厘米，比泡沫輕100倍。
應用領域：有望在航空新材料中發展，波音公司計劃將該項成果造出更輕、省的燃油飛機。
主要研究機構（公司）：HRL實驗室
分子強力膠
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圖片來源：GIZMODO
突破性：從化濃性鏈球菌侵入細胞后所放出的蛋白，將這種蛋白分為二部分，但當它們再相遇時，它們就像膠一樣不可思議地，強烈粘在一起；由這二部分蛋白組成的膠，稱為分子強力膠（molecular superglue)。這種膠的粘結強度很強；它能抗高和低溫，抵抗酸和其它惡劣環境，并能很快密封。
應用領域：可用作癌癥的診斷手段；分子強力膠可粘結金屬，塑料及其種類物質，解決了原有各種漆都與金屬粘附不強的問題，先在金屬表面涂分子強力膠，后再涂其它種類漆；金屬就能永久保護。
主要研究機構（公司）：牛津大學
超薄鉑
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圖片來源：由GOKCEN/國家標準和技術研究所提供
突破性：一種快速、廉價地沉積鉑超薄層的新方法會使減少用于燃料電池催化劑金屬用量變得更為實際，從而大大降低其成本。
應用領域：氫燃料電池
主要研究機構（公司）：美國國家標準和技術研究所
Karta-Pack（棉纖維）
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突破性：100％的消費后材料，來自廢棄的牛仔褲和T恤，具有棉的感覺，但卻有塑料的剛性。
應用領域：高端包裝，家具設計等。
主要研究機構（公司）： PulpWorks
石墨烯氣凝膠
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圖片來源：Advanced Materials
突破性： 既堅固又有彈性，并且非常輕盈，它甚至可以吸收高達900倍于油脂的重量。石墨烯氣凝膠密度0.16 mg / cm 3，低于氦氣的密度，僅為氫氣密度的兩倍。
應用領域：清理海洋石油泄漏，或作為一種非常有效的保溫材料。
主要研究機構（公司）： 浙江大學，哈爾濱工業大學，中科院等。
可阻擋陽光的玻璃涂層
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圖片來源：RMIT大學
突破性：一種新型涂料可以自行調節玻璃的透明度，對于67ºC以上的溫度，這種透明涂層將變成反射金屬般的光潔度，反射陽光。
應用領域：建筑，交通運輸等。
主要研究機構（公司）：澳大利亞皇家墨爾本理工大學
靈活的電池
圖片來源：Fast Company
突破性：這種柔性電池是由纖維紡成的，更加靈活，可以在不影響其性能的情況下彎曲幾千次。
應用領域：是未來智能服裝，電子紡織品，可穿戴設備以及變形或靈活設備的完美選擇
主要研究機構（公司）：Jenax Inc，蘋果，松下，美國加州大學圣地亞哥分校，哥倫比亞大學等。
從生物體中生長的可生物降解的紡織品
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圖片來源：Laura Luchtman和Ilfa Siebenhaar
突破性：利用活生物體來生長可生物降解的紡織品，創造環境友好材料，將服裝行業的浪費和污染從時尚中解脫出來，甚至可以生產一些近乎完整的物品而無需工廠組裝。
應用領域：服裝，紡織。
主要研究機構（公司）：紐約市時尚技術學院，iknit公司
堅如巖石的涂層
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圖片來源：由橡樹嶺國家實驗室提供
突破性：為工業鉆頭、鉆孔和道具專門設計的頂級的、鐵基的、玻璃狀的合金涂層，在重載下更能抵抗斷裂。涂層成本遠遠低于普通材料，如碳化鎢鈷硬質合金，其較長的使用壽命提高了隧道掘進過程的效率。
應用領域：工業，制造，建筑等。
主要研究機構（公司）：橡樹嶺國家實驗室，Lawrence Livermore國家實驗室，Colorado礦業大學等。
真菌泡沫
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圖片來源：由VIA FLICKR的MYCOBOND提供
突破性：由農作物廢料植物秸稈、水稻和小麥殼與蘑菇的根部粘結一起制造而成（稱為菌絲體）。
應用領域：用于汽車保險杠、門、頂蓋、發動機艙、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（公司）：Ecovative設計公司
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