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未来材料科学领域的创新

| 2023-05-26 09:54:32 |

  随着科技的不断发展,新材料的研发成为了人们关注的热点之一。新材料具有许多优越特性,比如高强度、高韧性、耐高温、耐腐蚀能力强、低密度、导电、导热等等。这些卓越的性能,使得新材料可以广泛应用于航天、航空、汽车、电子等多个领域。而其中一些材料具有突破性的特性,甚至为人们带来了改变世界的机遇。

  一些公司把新材料居于科技研发的顶端,通过对专利的投资,最终创造出销售业务,比如著名的3D打印材料制造商Stratasys公司就不断研发出一些既耐用又易于3D打印的材料,并用专利来保护这些材料。同时,巨头企业如GE和IBM等也将其用于研发动力总成,也在新材料领域耗费巨资,不断探索材料科学的最新突破,致力于发掘新的应用和市场机会。

  这里我们将重点介绍一种被称为“碰触式”热电转换器的新型热电材料新突破,它可以捕获与周围环境热交换中的废热能并直接将其转换成实用电力。因此,它具有重大的潜力用于未来的可再生能源技术并适于制造复杂的嵌入式电子系统。

  在该研究中,一个新材料创新公司NDB(Nano Diamond Battery)开发了一种新型二氧化碳放电体系,可将自身高温分子的“碰触式”热电转换器陆续插入到纳米等级的“金刚石塔”内,简单来说,它就是将石墨烯传感器沉积至纳米级微米表面,这样它就可以捕获环境中的热能并将其转换成电力。

  虽然以前Chien-Shiung Wu及其合作者马上在1952年就发明了热电集成器件,但该技术已经有一些实际应用,争议并非是如何特别地“汇合”热电效应,而是将其汇整成一个易于制造和实施的、并且带有实用价值的系统。NDB的主要理论开发人员Nima Golsharifi对其研究成果的期望是开发出尺寸更小的热电处理单元,从而实现更小型系统的制造。

  实际上,新材料概念的诞生并非绝对,有时它也会是改善材料的传统方法,并基于一些已知的优良物性更进一步地开发成型。总之,新型材料的研究和投资不断在进行中,许多企业也加大力度,寻找突破性创新,以期发现更具有市场竞争力的材料。随着新材料不断涌现出来的,它们也将逐渐推动全球工业生产和造福人类。

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