第11版:科技前沿 PDF版下载

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■本期观察:张 曦 陈彦辰 吴智才

新型陶瓷材料
新型二维材料
新型机械超材料

新型陶瓷材料

在大家印象中,陶瓷是易碎品,轻轻一摔,一件价值连城的古瓷便会“粉身碎骨”。然而,借助现代科技,新型陶瓷摇身一变,具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、低密度等优良性能,可广泛应用于国防工业领域。

美国的“XM-1”式坦克,采用含有新型陶瓷材料的复合装甲,不仅能抵御常规弹药攻击,还能承受反坦克导弹攻击。俄罗斯去年改进了用碳化硅制造陶瓷零件的技术,大大提升了汽车、飞机和其他设备发动机的性能。

据《科技日报》报道,前不久,国内相关团队研究的一种新型陶瓷热障涂层材料技术取得突破。这种材料作为航空发动机和燃气轮机等高温部件的热防护涂层,不仅能延长高温部件的使用寿命,还能节约燃料。

可以预见,在未来战场上,新型陶瓷材料将越来越常见。

新型二维材料

近期,科研人员制造出一种由硼和氢原子构成的稳定纳米片。这种名为氢化硼烯的新型二维材料,仅有两个原子厚,却比钢坚固200倍以上。

二维材料是指拥有长度和宽度、但仅有一两个原子厚的材料。该材料能大幅提升电子设备、太阳能电池和医疗设备的性能。

在最新研究中,科研团队在银衬底上生成硼烯,随后使之与氢接触,形成氢化硼烯。相比于大家熟知的石墨烯,它具有更高的强度、更轻的密度、更好的柔韧性,并具有一定的超导性。

据介绍,该材料成功解决了传统硼烯材料不稳定的缺陷,有望在纳电子学、量子技术等领域得到广泛应用。

新型机械超材料

超材料是一种具有特殊性质的人工复合材料,研究人员可利用它制造出具有特定属性和形状的结构。其超常的物理特性,带动着航空航天、新型装备制造、智能穿戴等领域进入全新发展阶段。

今年初,瑞士科学家团队研发出一种可以写入、存储并读取以机械形式编码数据的超材料,使柔性机器人、工程材料等应用得到了突破式发展。

该机械超材料是由机械式位元组成的新装置,不但可轻易写入、长久存储并随时读取以机械形式编码的数据,而且编码所含信息可用来调整装置机械结构参数。

相关专家称,这一成果作为超材料远程可编程装置的早期实例,为诸多研究和尖端工业应用奠定了基础。

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