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科幻般的6大未来材料

 李灏 2014-05-05





未来会是什么样子的我们谁也想象不到,曾经革命前辈的梦想就是家家能够有电灯,而现在电灯已经是在普通不过的东西了。虽然未来如此的飘渺,然而我们却急于去了解它,因此“好莱坞”的大神们才这么热衷于在电影里表现未来的场景。但今天不同的是,你们即将看到的是会替代现有材料,会在未来大规模使用的未来材料。

 

气凝胶


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气凝胶作为世界上最轻的固体已经入选吉尼斯世界纪录。这种材料虽然很轻,但是非常坚固耐用,它可以承受相当于自身质量几千倍的压力,熔点高达1200摄氏度,绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。这些特性让它被用来制作宇航服和防爆衣,甚至再环保方面也有特效,比如当海面有油污的时候就可以让它们去吸附油污,避免海水被污染。


 碳纳米管

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碳纳米管中碳原子以sp2 杂化为主,也可形成一定的sp3 杂化键,甚至最后可以形成同时具有sp2 和sp3 混合杂化状态的化学键。它的抗拉强度可以达到钢的100倍,但密度却只有钢的六分之一,而硬度可以跟钻石相媲美。这种完美的材料属性让其被用在汽车、火车上作为减震装置,能够大大减轻重量,此外碳纳米管的熔点是已知材料中最高的。这些显著的特性让碳纳米管吸引了全世界科学家的目光,必然在未来成为最常见的生产材料。


超材料


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这是一种目前尚未被材料学界完全接受的材料,因为它通过在材料的关键物理尺度上的结构有序设计,从而突破其原有自然规律属性。比如贝母就是通过改变物理结构达到表面“彩虹”效果。基于这样的特性,现在科学家正在用超材料来研制隐形斗篷和超级透镜。


 超合金


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超合金是铁基、镍基和钴基高温合金的总称,其主要特性是在高温时有很高的持久、蠕变和疲劳强度,其使用温度可达1100℃左右。正是如此,高温合金广泛应用于航空、航天、舰船、机车、发电以及石油化工等工业中,但可以预见,在未来超合金必将出现在我们生活的各种产品中。


 透明氧化铝


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它拥有比钢强三倍的硬度,但最重要的是它完全透明。有专家预测,在未来它必定会大量的应用在建筑里,到时候我们能够建筑更高的楼,并且是完全透明的,有利于太阳能的应用。


 非晶态金属


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这种材料也被称为金属玻璃,在超快速冷却(冷却速度达100万度每秒)情况下可凝固成非晶态合金。非晶态的铁芯和硅钢芯的空载损耗可降低60-80%,被誉为节能的“绿色材料”,是未来绝对不可或缺的生产材料之一。


这些材料现在都已经被研发了出来,但要么有缺陷,要么造价高昂,所以还不能大范围的应用于民用。然而笔者肯定,在未来这些材料都将变得非常普遍,或许是手机上 、或许是电脑上,甚至有可能出现在厨具上。期待着这一天的到来,享受更好的生活质量。






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