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这7种材料有巨大的应用,可能会塑造未来的发展

​未来材料不只是一个时髦的词,它是一个激动人心的领域,它的发展很可能会在从建筑材料到服装的所有领域产生巨大的创新。我们将看到7种有趣的材料,它们可能会成为我们生活中司空见惯的东西。

分子强力胶

你是否经历过用传统的强力胶黏住手指的痛苦和沮丧?但是你能想象一个分子水平上的胶水吗?牛津大学的研究人员已经成功地制造出了这种胶水。这个解决方案的灵感来自于化脓链球菌。

研究小组考虑了一种来自细菌的蛋白质,也就是它用来与人类细胞结合的蛋白质。由此,他们开发出一种胶,当它与伙伴蛋白接触时,就会形成共价键。这种粘合剂非常坚固,当测试时,用来测量它强度的设备竟然在胶水断裂之前就断裂了。现在剩下的就是开发一种方法,将这些蛋白质结合到其他结构中,从而创造出异常强的选择性胶。

透明氧化铝

透明氧化铝的强度大约是钢的三倍,而且它是透明的。这导致了这种材料的许多潜在应用。你可以用它覆盖整个摩天大楼。它的巨大强度也可能意味着它可以用作防弹玻璃。

金属泡沫

金属泡沫是在熔融铝中加入发泡剂和粉末状氢化钛,然后让其冷却而成。这个过程产生了一种非常轻的很强的物质,毕竟它有75-95%的空间是空的。由于其高强度重量比,金属泡沫已被提出作为太空殖民地的潜在建筑材料。有些金属泡沫可以漂浮在水中,这意味着它们可以用于建造漂浮城市。

非晶态金属

非晶态金属基本上是无序原子结构的金属,它们的强度是钢的两倍。由于它们的结构,它们可以非常有效地分散冲击能量,甚至比晶体金属更有效。这些材料是通过快速冷却熔化的金属,在它有时间排列其晶体结构之前形成的。它们可以被军队用于下一代装甲,但目前被用于穿甲弹药。它们还应用于电网,特别是非晶金属变压器。

超材料

这些材料是从结构而不是成分中获得性能的东西。它们已被用于制造微波“隐身斗篷”、2D隐身斗篷以及其他具有特殊光学特性的材料。例如,珍珠母就是一种自然发生的超材料,它赋予了珍珠美丽的彩虹颜色。一些超材料甚至具有负折射率,这使得它们可以被用来制造“超级透镜”,这是一种叫做亚波长成像的技术。

人造蜘蛛丝

蛛丝是一种天然的神奇材料,但它很难合成,许多机构都在努力解决这个问题。但是科学家已经破译了蜘蛛体内产生丝素蛋白的基因。这种关键的蛋白质被用来制造超强的丝线。

在破解了关键成分后,他们继续开发生物工程细菌,使其能够大规模生产。他们甚至可以在10天内创造出一种新型丝绸。这些细菌被喂以糖、盐和其他微量营养素来产生丝素蛋白。然后,这种蛋白质被制成细粉,经过纺丝和加工,制成纤维、复合材料。

碳纳米管

碳纳米管是用sp2键连接在一起的长碳链,这种键比钻石中的sp3键更强。这些引人注目的结构有无数令人惊叹的特性。它比大多数已知的材料更坚固,强度大约是钢的300倍。用这种材料建造高得令人难以置信的塔。

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