新材料的研發(fā)與突破，對(duì)我們的生活及人類文明的進(jìn)程有著重要的作用，值得我們深刻關(guān)注。本期文章整理了一些近期的新材料成果，快和小編一起來(lái)看看吧!

　　1、新型碳納米管結(jié)構(gòu)，混合材料可改變其顯著特性

　　碳納米管(CNTs)、富勒烯和石墨烯等碳基納米材料由于其獨(dú)特的物理性質(zhì)而備受關(guān)注。一項(xiàng)新的研究探索了混合納米結(jié)構(gòu)的潛力，并引入了一種具有顯著熱和機(jī)械性能的新型多孔石墨烯CNT混合結(jié)構(gòu)。

　　該研究表明，如何通過(guò)稍微改變CNT和石墨烯的固有幾何排列以及各種填充劑來(lái)改變新型石墨烯CNT雜化結(jié)構(gòu)的顯著特性。

　　準(zhǔn)確控制石墨烯CNT混合結(jié)構(gòu)中的熱導(dǎo)率和機(jī)械強(qiáng)度的能力使其成為各種應(yīng)用領(lǐng)域的潛在合適候選者，特別是在重量和強(qiáng)度至關(guān)重要的先進(jìn)航空航天制造中。

　　2、海藻材料：建造未來(lái)城市新型建筑材料

　　采石場(chǎng)石灰石燃燒對(duì)每年因制造水泥而產(chǎn)生7%的溫室氣體排放有很大貢獻(xiàn)。位于博爾德的科羅拉多大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)了一種利用微藻從大氣中吸收二氧化碳的方法，使水泥生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)碳中和甚至負(fù)碳。

　　該研究小組近被HESTIA計(jì)劃(將排放物轉(zhuǎn)化為從大氣中獲取輸入物的結(jié)構(gòu))選中，以推進(jìn)和擴(kuò)大生物石灰石基波特蘭水泥的生產(chǎn)，并為創(chuàng)造一個(gè)零碳的未來(lái)作出貢獻(xiàn)。混凝土是地球上廣泛的材料之一，也是全球各地建筑的基礎(chǔ)。它是由水和波特蘭水泥制成的糊狀物，然后加入沙子、礫石或碎石等成分。糊狀物將顆粒固定在一起，使混合物硬化成混凝土。

　　流行的水泥形式，即波特蘭水泥，是通過(guò)從大型采石場(chǎng)移除石灰石并在高溫下燃燒而產(chǎn)生的，這會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳。研究小組發(fā)現(xiàn)了一種生產(chǎn)波特蘭水泥的凈碳中性方法，即用生物生成的石灰石代替采石場(chǎng)的石灰石，這是某些種類的鈣質(zhì)微藻通過(guò)光合作用完成的自然過(guò)程(很像建造珊瑚礁)。換句話說(shuō)，釋放到大氣中的二氧化碳量相當(dāng)于微藻已經(jīng)捕獲的量。

　　如果全世界所有以水泥為基礎(chǔ)的建筑都被替換成生物石灰石水泥，每年將有高達(dá)20億噸的二氧化碳不再被泵入大氣中，還有超過(guò)2.5億噸的二氧化碳將被從大氣中抽出并儲(chǔ)存在這些材料中。理論上這可以在一夜之間實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樯镔|(zhì)石灰石可以與現(xiàn)代水泥生產(chǎn)工藝"即插即用"。

　　3、韓國(guó)三養(yǎng)社開(kāi)發(fā)出不含阻燃劑的透明、阻燃新材料

　　近日，韓國(guó)三養(yǎng)社宣布自主開(kāi)發(fā)出環(huán)保型透明不含阻燃劑PC。PC強(qiáng)化了其在低溫環(huán)境下的耐沖擊性、耐化學(xué)性、透明性等性能，環(huán)保和高性能皆可兼顧。產(chǎn)品可應(yīng)用于汽車、電子電器、電動(dòng)汽車充電站、飛機(jī)外殼材料、醫(yī)療設(shè)備等市場(chǎng)。

　　三養(yǎng)社樸賢鎬TEAM長(zhǎng)表示："三養(yǎng)社的環(huán)保型透明阻燃PC不含添加劑，不僅具備了普通PC的優(yōu)勢(shì)可以加工成透明的薄片，而且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

　　另外，它是基于具有較強(qiáng)抗低溫沖擊性的硅基聚碳酸酯(Si-PC)研發(fā)的，所以也可以在建筑外墻、戶外照明等相關(guān)材料上廣泛地使用"。

　　4、超高強(qiáng)度二維聚合物：比鋼鐵硬，比塑料輕

　　近期，國(guó)外有關(guān)科研團(tuán)隊(duì)成功開(kāi)發(fā)出了這樣一種新型材料。它是一種二維聚合物，科研人員將其稱為2DPA-1。不過(guò)，想要讓聚合物形成二維材料是非常困難的。雖然一些團(tuán)隊(duì)已經(jīng)取得了一些成功，但所產(chǎn)生的材料有缺陷，降低了它們的強(qiáng)度或其他理想性能。在這項(xiàng)研究中，曾經(jīng)因引起食品安全問(wèn)題而臭名昭著的三聚氰胺反而發(fā)揮了極大的用途。

　　科研人員在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在適當(dāng)?shù)臈l件下，三聚氰胺分子單體可以在二維上生長(zhǎng)，分子中的氫鍵會(huì)固定在一起，在不斷堆疊中形成圓盤狀。這種結(jié)構(gòu)非常牢固，就像樂(lè)高積木一樣緊緊鎖合，再也分不開(kāi)。

　　這種特殊的結(jié)構(gòu)，讓制備出的二維聚合物材料十分穩(wěn)定。盡管它非常薄且輕，但強(qiáng)度是鋼的兩倍。這種材料制備起來(lái)非常容易，只需要溶液，單體就可以在其中自行堆疊成片狀，適合做薄膜或者涂層。由于是二維分子結(jié)構(gòu)，這種材料可以阻止水和氣體透過(guò)，密閉性非常強(qiáng)。

　　可以預(yù)見(jiàn)，這種高強(qiáng)度的輕質(zhì)材料有著廣闊的應(yīng)用前景。不僅可以成為車輛、智能手機(jī)等設(shè)備的涂層，而且還可以作為建筑材料使用。

　　5、黏性超強(qiáng)：“高強(qiáng)度水下粘合劑”

　　近日，日本東京大學(xué)的一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)受貽貝等海洋生物啟發(fā)，成功研發(fā)出一種“超高強(qiáng)度水下粘合劑”。

　　科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，貽貝足絲的粘附蛋白含有某種氨基酸。貽貝之所以能在海浪的沖刷下牢牢粘附于礁石上，關(guān)鍵在于這種氨基酸的結(jié)構(gòu)中帶有2個(gè)酚羥基。

　　受此啟發(fā)，科研人員在實(shí)驗(yàn)室合成了具有多個(gè)酚羥基的粘合劑。這種新型粘合劑在各種基材上表現(xiàn)出了超強(qiáng)的水下附著力，其中在金屬上的粘合強(qiáng)度超過(guò)10兆帕，這意味著1平方厘米的微小粘合面積可以承受超過(guò)100公斤的重量。

　　這種“超高強(qiáng)度水下粘合劑”不僅在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中具有潛在的用途，還可能被納入各種工業(yè)聚合物體系中。