盘点2012年各国新材料制造业的发展

2019-08-15 19:47:40 来源: 河北信息港

  在无机非金属材料、金属材料、高分子材料以及生物医用材料领域取得了多项成果。日本物质材料研究机构的研究人员开发出一种新型的廉价材料,可以很方便快捷的去除饮用水中的砷。

  美国

  在无机非金属材料、金属材料、高分子材料以及生物医用材料领域取得了多项成果。

  无机非金属材料领域:斯坦福和南加州大学开发出一种设计碳纳米管线路的新方法,首次生产出一种以碳纳米管为基础的全晶片数字电路。整个线路即使在许多纳米管发生扭曲偏向的情况下仍能工作,既不牺牲材料的能效,又能与现有制造设备兼容,易于商业化;莱斯大学研究人员开发出一种可将普通碳纤维制成石墨烯量子点的新方法,其优势在于只需一个步骤就能得到大量量子点。这种一步到位的技术比现有的石墨烯量子点研制工艺更为简化,所得到的量子点不足5纳米,具有高溶解性,大小可以通过设定制造时的温度来加以控制,在电子、光学和医学领域有巨大的应用潜力。另外,美科学家在巴基球中加入一种有机二甲苯溶剂进而制造出一种新的碳化合物,混合了晶体和非晶体两种结构,是一种 有序化的无序排列 ,堪称 混沌 晶体,这种材料非常坚硬,甚至能在钻石上留下凹痕。

  金属材料领域:俄勒冈大学发现可以用非晶体来制造 超材料 并实现负折射,进而研制出一种能以低成本生产负折射材料的新技术,并为该技术申请了专利,这一成果有望带来全新的产品甚至影响制造业。康奈尔大学利用氨基酸将金属原子和硅原子相连,在争取更大的表面面积进行化学反应的同时,使多孔金属薄膜的导电性提高1000倍,这一技术为制造多种可应用于工程和医学领域的金属纳米结构开启了大门。

  德国慕尼黑大学成功研制出 纳米耳 ,可以探测到强度为-60分贝的声波,比人耳的灵敏度高几百万倍。这种 纳米耳 的主要部分是一个直径约60纳米的黄金纳米球,它在激光束的作用下处于悬浮状态,在受到微小声波的作用时会沿声波方向产生纳米级的振动,纳米黄金球的这种运动可以通过暗视场显微镜观察到并进行摄像记录,由此可以测定出微观世界极其微弱的声波。

  德国慕尼黑工业大学的研究人员发明一种可回收利用的新型防辐射屏蔽材料。这种材料含有铁颗粒、石蜡油和硼化合物,看起来像湿的黑色砂子。与传统重混凝土相比,这种材料重量要轻20%,而且可重复使用。它填充在钢制容器中,置于实验终端以屏蔽辐射;若此处不再使用,可从容器中取出,异地再用。

  法国

  采用新技术从工业废水中滤出黄金;证明蛋白质中水化膜并非不可替代。

  10月,法国巴黎一家名为MagpiePolymers的公司开始售卖一项类似于 炼金术 的专利技术,能从废水中过滤黄金。该技术实际上是一种从工业废水中提取贵金属的方法,即使是含量极微的稀有金属也能提取出来。提取工艺是利用一种微小的塑料树脂小珠,当废水通过这种小球泵出时,金、铂、钯、铑等稀有贵金属会慢慢地粘在珠子上,从水中分离出来。据称1升这种树脂能处理5 10立方米废水,提取价值3000 5000欧元的稀有金属。新技术除了提取微量贵金属,还能用来过滤水中的有害金属,如铅、汞、钴、铜和铀。

  8月3日,法国国家科研中心发表公报称,一个国际研究小组证实,一种聚合物纳米膜拥有和水化膜类似的特性,能够维持蛋白质活性。这种纳米膜的作用将为工业、药理学和医学等领域开启新的研究方向。

  日本

  开发出能从饮用水中去除砷的廉价材料、不使用稀土的电动机、低熔点玻璃和转换率达37.7%的太阳能电池。

  日本物质材料研究机构的研究人员开发出一种新型的廉价材料,可以很方便快捷的去除饮用水中的砷。

  日立制作所的研究人员采用非晶硅金属制造马达的铁芯部分,从而成功开发出不使用稀土的高效率永磁同期马达。该马达目前已经发展到产业用的11千瓦级别。

  产业技术综合研究所的研究人员开发出一种新材料,该材料在受到光照射时可以在固化和液化之间反复转换,而且不受温度的影响。该研究成果可应用于新型光机能材料等方面。

  日立制作所与日立化成工业的研究人员开发出一种在220 300摄氏度就可以熔解的低熔点玻璃。该成果可应用于金属与电子部件的焊接材料。由于其可以利用各种光源进行加热熔融,将使各种部件的构造设计与制造程序大大丰富。

  新能源产业技术综合研究开发机构与夏普公司开发出世界转换率的太阳能电池。该电池的吸光层是由三层铟镓为主的化合物构成,转换率可达到37.7%。

  日本科学技术振兴机构与北海道大学的研究人员开发出一种新型晶体管,可以将在电脑等电器中使用的半导体集成回路的消耗电力降低到目前的十分之一以下。人们期待该研究成果在未来可以大幅度降低数码产品和的电力消耗。

  韩国

  以国家层面科研项目为依托,继续加大在纳米领域的研发投入。同时,在燃料电池领域也有新的突破。

  6月,韩国知识经济部和教育科学技术部表示,韩国到2020年将投入5130亿韩元(约合人民币28.2亿元)推动 纳米融合2020项目 。为此,韩国政府将从基础研究到产品开发的整个阶段提供资金支持,并成立专门的财团法人机构,赋予其计划制定、课题开发和市场开拓等方面的独立行使权,力促推出10个全球明星级纳米技术融合产品。

  6月,韩国汉阳大学能源工程学宣良国教授率领的研究小组表示,已经开发出续航时间达到现有电动车电池5倍左右的新一代电动车高性能锂空气电池系统。该研究小组用碳代替过去制造电池使用的镍、钴等金属开发出锂空气电池。由于把帮助锂离子往返阴阳两极的电解质换成醚系列的新物质,因而提高了效率。

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