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一响丨新材料VS基础材料:老将新兵,缺一不可

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材料是一种最基础的基础。


纵观整个人类发展史,实质上也是材料的发展史。从最早的石器时代的石头材料,到青铜、铁器的产生,最后到近代的半导体材料以及各种各样的有机聚合物材料,每一种新材料的产生都颠覆了人类的生产与生活。


在发达国家火热进行的工业4.0变革中,材料业也在顺应着改革需求进步发展,同时也引起了整个投资界的关注。既有前所未见的新材料锋芒毕露,也有基础材料继续在应用舞台上发光发亮,盛况空前。




大放异彩的新材料


在国内新材料研究方向上,十二五树立了六大主流研究方向,它们是特种金属功能材料、高端金属结构材料、先进高分子材料、新型无机非金属材料、高性能复合材料以及前沿新材料六大领域,而在这其中新材料领域的研究开发旧材料的升级研究运用成为了未来材料发展的两大趋势。


纵观科学领域的研究发现,每一次全新技术的产生都将引起一系列不可预知的变革,而这一点在材料新发现上也同样适用。



到当下火热的新材料就不得不提及石墨烯,由于其良好的导电性,新能源电池也是石墨烯最早商用领域,美国麻省理工学院已成功研制出表面附有石墨烯纳米图层的光伏电池板,可极大降低制造透明可变形太阳能电池的成本,这种电池有可能在夜视镜、相机等小型数码设备中应用。



石墨烯的材料高效性相比,材料的智能化也是近年来新材料开发的趋势,科学家们努力发明一种智能仿生材料:当飞机在飞行当中遇到涡流或猛烈的旋风时,机翼中的智能材料能像鸟翼一样迅速察觉并带动机翼变形,从而消除涡流和逆风的影响,从而使得飞机平稳飞行。



不可或缺的基础材料


而除却上面大放异彩的新材料之外,许许多多已经问世多年的材料仍然在科学世界里扮演着依旧重要的角色。


虽然发现与创造新材料无论是对于科学家们或是福泽大众都有着相当程度的诱惑力,但发现或发明一种新材料是极其困难的,不但要承受着不可预知次数失败的压力,即便有些成果还要面临着反向检测验证的漫长流程。


如今大部分新材料应用都是在基础材料技术之上进行深入研究开发、组合创新而成的,而基础材料结合技术进行深入研究开发应用,也是未来制造行业独立自主创新的重要方式。

▲《中国制造 2025》新材料技术路线图



纳米技术对材料的研究贡献为例,纳米科学技术就是一个以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物。


如纳米雨衣伞,是雨伞与雨衣的结合体,可以保证从头到脚绝对不湿。雨伞可以一甩即干,雨伞转变为雨衣后,这雨衣也只需穿着时轻轻一跳也即可全干,这便是由于纳米技术与基础纺织材料上的结合与创新。

▲纳米雨衣伞转换示意图



比如一度席卷了资本市场的“3D打印”技术,其基础便是最基本的传统打印材料。打印材料是打印技术不可或缺的物质基础,决定了最终的成品属性,将一些传统材料经过改性,与3D打印设备相结合,便焕发新生。


目前,3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料等,除此之外,彩色石膏材料、人造骨粉、细胞生物原料以及砂糖等食品材料也在3D打印领域得到了应用。

一切领域的研究方向都有着破而立的创新与再创造的研究两条道路,制造业的发展进程也是如此,新大陆也许只有一个,我们需要更多的利用已有材料进行深入广泛的研究与新应用领域的开发,探索基础材料的新生之光。


共响君也正孜孜不倦的打造着这样一个平台,为材料创新应用的创业者提供支持,期望辛勤的材料创新应用工作者,某一天产生一道改变历史洪流的灵感之光。





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