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2019年最具潛力的20大新型智能紡織材料

   日期:2019-01-14     來源:德科納米    瀏覽:55    評論:0    

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……究竟誰會是2019年最具潛力的新材料?小編帶您一睹為快!

1·永遠不會變干的材料NEVERDRY

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

2·可編程水泥

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

3·讓皺紋消失的材料

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

4·無限可回收的塑料

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

5·人造蜘蛛絲

圖片來源:英國劍橋大學研究院

突破性:細菌被喂食糖、鹽和其他微量營養素以產生絲蛋白質,然后將這種蛋白質變成細粉末,制成纖維、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

6·仿生塑料

圖片來源:哈佛大學Wyss研究所

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

7·木材海綿

圖片來源:ACS Nano

突破性:經化學品處理,剝離半纖維素和木質素而成的木材海綿,可以從水中吸附油脂,吸油量可達到其自身重量的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現有的所有其他海綿或吸附劑。

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,木材海綿作為綠色材料能夠有效解決這個問題。

主要研究機構(公司):中國林業科學研究院

8·高強生物材料

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,最終結構的拉伸模量為86GPa,拉伸強度為1.57 GPa,比蜘蛛絲強度高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

9·自修復(愈合)材料

圖片來源:麻省理工學院

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

10·鉑金合金

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

11·微晶格

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0.9mg/cm3,比泡沫輕100倍。

應用領域:航空新材料,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(公司):HRL實驗室

12·分子強力膠

圖片來源:GIZMODO

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,這種蛋白分為二部分,但當它們再相遇時會像膠一樣結合在一起;由這兩部分蛋白組成的膠,稱為分子強力膠(molecular superglue)。這種膠的粘結強度高;耐高低溫性好,同時能夠承受酸和其它惡劣環境,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、塑料及其它物質,解決了現有各種涂料都與金屬粘附不強的問題。

主要研究機構(公司):牛津大學

13·超薄鉑

圖片來源:GOKCEN/國家標準和技術研究所

突破性:一種快速、廉價地沉積鉑超薄層的新方法,可減少燃料電池催化劑的貴金屬用量,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

14·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,兼具棉的質感和塑料的剛性。

應用領域:高端包裝、家具設計等。

主要研究機構(公司):PulpWorks

15·石墨烯氣凝膠

圖片來源:Advanced Materials

突破性:堅固有彈性且質輕,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,比氦氣輕,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

16·可阻擋陽光的玻璃涂層請輸入標題

圖片來源:RMIT大學

突破性:該涂料可以自行調節玻璃的透明度,當環境溫度高于67ºC以上時,透明涂層將變成具有金屬光澤的反射層。

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

17·柔性電池

圖片來源:Fast Company

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。

應用領域:是未來智能服裝、電子紡織品、可穿戴設備以及可變形移動設備的完美選擇。

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

18·生物質來源的可生物降解的紡織品

圖片來源:Laura Luchtman和Ilfa Siebenhaar

突破性:利用藻類、細菌、真菌、酵母等活體生物制造可生物降解的紡織品,創造環境友好材料,將服裝行業從浪費和污染中解脫出來。

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

19·堅如巖石的涂層

圖片來源:由橡樹嶺國家實驗室提供

突破性:為工業鉆頭和刀具專門設計的鐵基非晶合金涂層,涂層成本遠遠低于碳化鎢鈷硬質合金等常規材料,其較長的使用壽命提高了工具的效率。

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

20·真菌泡沫

圖片來源:由VIA FLICKR的MYCOBOND提供

突破性:由植物秸稈、水稻和小麥殼等農作物廢料與蘑菇的根部粘結在一起制成的菌絲體。

應用領域:用作汽車保險杠、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替換物。其他潛在用途包括桌面、沖浪板和服裝。

主要研究機構(公司):Ecovative設計公司

 
標簽: 智能 紡織 材料
 
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