6大极具前景的未来超级材料,3个是金属材料

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提到超级材料,你首先会想到什么?如果你是一个苹果粉儿,可能你第一答案是蓝宝石,因为这种硬度超高的材料正是因为苹果的青睐而备受关注。

但其实超级材料还有很多种,今天我们要介绍的六大超级材料在未来都极具前景,其中三个是金属材料。

我最看好石墨烯,你呢?欢迎在下面留言互动。

1、石墨烯 Graphene

石墨烯

石墨烯是一种由碳原子组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料,所以又叫做单原子层石墨。

用途:最有可能成为硅的替代品,制造超微型晶体管,用来生产未来的超级计算机,计算机处理器的运行速度将会快数百倍。同时也可以应用于生物工程,还有能量储存(超高效电池),这对于电动汽车的发展是一个好消息。

2、空气合金 Air alloy

空气合金

空气合金密度极低,比水还要轻100倍,但却可以承受超过它们自身20000倍的重量,这使它们成为地球上最轻的固体材料。这种材料同时具有超绝缘性,不仅绝热绝冷,而且隔音效果也非常好。

用途:大规模建设、飞船、太空服以及火箭技术。(事实上,NASA已经研发出了一种超薄易弯曲的空气合金,在太空服和火箭技术上可以得到充分应用。)

3、热电材料 Thermoelectric material

热电材料

热电材料是一种能将热能和电能相互转换的功能材料,具有以下特点:(1)体积小,重量轻,坚固,且工作中无噪音;(2)温度控制可在±0.1℃之内;(3)不必使用CFC(CFC氯氟碳类物质,氟里昂。被认为会破坏臭气层),不会造成任何环境污染;(4)可回收热源并转变成电能(节约能源),使用寿命长,易于控制。

用途:应用于航天器的能量转换,耗能较大的机器如汽车、冰箱和CPU散热器等,环保领域。

4、透明铝 Transparent aluminum

透明铝

科幻电影《星际迷航》中出现过“不存在”的物质——透明铝,实际上已经在数年前投入应用。这种现实中的透明铝成分是AlON(氧氮化铝),硬度是钢铁的3倍多,石英镜片的4倍多,蓝宝石的85%,军用的透明铝甲甚至可以抵挡穿甲弹。如今这种材料正在尝试商业应用。

用途:透明装甲(防弹玻璃)、防静电透明铝包装膜(用于包装电子零件和电脑)、红外圆顶(太空船/太空站)、摩天楼和驾驶舱。

5、碳纳米管 Carbon nanotubes

碳纳米管

碳纳米管,又名巴基管,是一种具有特殊结构(径向尺寸为纳米量级,轴向尺寸为微米量级,管子两端基本上都封口)的一维量子材料,主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。碳纳米管拥有许多突出的物理性质,例如极高的拉伸强度和弹性电子传输。

用途:建造太空电梯。

6、过渡金属硫化物 Transition metal sulfide

过渡金属硫化物

过渡金属硫化物具有相当简单的二维结构,非常薄、透明和灵活,是极好的半导体。钼或钨等过渡金属原子的单排结构(上图黑色),夹在同样薄的硫或硒元素层(上图黄色)之间。

用途:制作软性电子(可弯曲屏幕)、数字电路、量子通讯,能源储存。

来源:特种制造

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