2018极具潜力的10种新材料
发表时间:2018-10-23
材料工业是国民经济的基础产业,尤其新兴材料,将会给工业带来革命性的变革。新材料是材料工业发展的先导,是重要的战略性新兴产业。21世纪的今天,科技革命迅猛发展,新材料产业升级、材料更新换代步伐加快。以下广州联庄科技总结了2018极具潜力的10种新材料。
1、特种纤维
特种纤维是具有特殊的物理化学结构、性能和用途,或具有特殊功能的化学纤维。这些纤维大都应用于工业、国防、医疗、环境保护和尖端科学各方面。
特种纤维分别具有不同的特殊性能,如耐强腐蚀、低磨损、耐高温、耐辐射、抗燃、耐高电压、高强度高模量、高弹性、反渗透、高效过滤、吸附、离子交换、导光、导电以及多种医学功能。
2、柔性电极材料
柔性电极是将电子器件制作在柔性或可延性塑料或薄金属基板上的电子技术。柔性电极可作为可穿戴电子器件。也就是说,如果成功,以后,我们带有「智能」的衣服或者体内的供电设备就不会再被僵硬的电路掣肘了。
3、全息膜
透明全息投影膜拥有独一无二的透明特性,在保持清晰显像的同时,能让观众透过投影膜看见背后景物。画质100%清晰亮丽,非凡超薄境界,绝无空间设限。有此神奇效果,得益于在国际市场上首次发表的综合衍射图(hologram)技术的实际应用,是国际上首次实现在无论光源是否充足的情况下,皆能透过正面及背面两侧同时、多角度直接观看影像的划时代专利技术投影膜。
全像彩色滤光板结晶体(HCFC)为核心材料,融合纳米技术,材料学、光学、高分子等多学科成果和制备加工技术,以有机材料、无机纳米粉体和精细金属粉体为原料,生产而成。轻薄内部蕴含先进的精密光学结构,以达致高清晰、高亮度的完美显像。
4、第三代半导体
碳化硅、氮化镓、氧化锌、氮化铝等宽紧带半导体材料。具有宽的禁带宽度,高的击穿电场,高的热导率,高的发光效率,高的电子饱和速率及高的抗辐射能力。更适用于制作高温高频、抗辐射及大功率器件。
5、量子隐形材料
“量子隐形”材料制作成衣服,透过反射穿衣者身边的光波,可以使得穿着这种衣服的人达到“隐形”的效果。通过折射周围光线来实现“完全隐形”。“量子隐形”材料完全可以在不借助其他技术的情况下实现隐形,甚至可逃过红外望远镜和热力学设备的追踪。
6、光子晶体
光子晶体是由周期性排列的不同折射率的介质制造的规则光学结构。具有速度快、静止质量为零、彼此间不存在相互作用、具有电子所不具备的频率和偏振等特征;建立了光子的能带理论,打开了控制光的传播及光与物质相互作用的新领域—凝聚态物理和光学的新交叉领域;创造了一种人工设计的新材料---光子半导体;为发展新型光子器件奠定了物理基础。
反光镜、放大器、弯曲光路、超棱镜、激光器、非线性开关、光子纤维和发光二极管等基于光子晶体的全新光子学器件相继被提出。在新的纳米技术、光计算机、激光器、光子器件、芯片、光通讯、生物等前沿和较差领域具有广泛的应用前景。
7、时间晶体
时间晶体是一种四维以上的空间晶体晶格,在时空中拥有一种超短程的周期性结构运动。时间晶体的主特质是超对称粒子的超对称破缺即CPT破坏,并粒子组合在空间轴线做非平移运动,揭示了‘超额外维度’粒子的客观存在。
可以将它看作是一只可以永远保持走时精确无误的钟,即便是在宇宙达到热寂之后也是如此。2012年初,时间晶体的理论由诺贝尔物理学奖得主麻省理工学院物理学家弗兰克·维尔泽克提出,并在2017年10月31日由中国科学家在自然界的物质中首次‘发现’时间晶体的天然真实存在。
8、硼墨烯
硼墨烯是一种不同寻常的材料,因为它在纳米尺度表现出很多金属特性,而三维硼或者散状硼都只是非金属半导体。因为硼墨烯同时具有金属性和原子厚度,从电子产品到光伏发电都具有广泛的应用可能性。导电属性具有方向性,较高的拉伸强度。
9、新型透明导电材料
美国宾州州立大学研究人员选择了一种电子间相互作用大于其动能的材料,由于电子强关联作用,电子能“感觉”到彼此,从而使其性质类似于“液体”,而不是没有相互作用的“气体”。这种电子“液体”仍然非常导电,但是可见光波段的反射却大大降低,从而提高了透明度。
10、锡烯
单层锡原子构成的厚度小于0.4纳米的二维晶体——锡烯,可在常温下达到100%导电率的超级材料,其导电性只存在于材料的边缘或表面,而不是内部。当拓扑绝缘体只有一层原子厚的时候,它的边缘导电性就会达到完美的100%。远胜近年来热议的石墨烯,可实现室温下无能量损耗的电子输运。