时间: 2023-10-23 18:35:19 | 作者: 产品/永乐国际注册地址
说起业界所谓的“超级材料”,相信不少人首先想到的会是蓝宝石。没错,这种硬度超高的材料因为苹果的青
说起业界所谓的“超级材料”,相信不少人首先想到的会是蓝宝石。没错,这种硬度超高的材料因为苹果的青睐而非常关注。但除了蓝宝石之外,科学家们已经在实验室中研发出了不少意义重大的超级材料,本文就将对其中的6种进行介绍。
人体具备很强大的自我修复能力,但建筑环境却并不具备这种能力。去年,伊利诺伊大学的Scott White研发出了一种具备自我修复能力的仿生塑料。这种聚合物内嵌有一种由液体构成的“血管系统”,当出现破损时,液体就可像血液一样渗出并结块。相比其他那些只能修复微小裂痕的材料,这种仿生塑料可以修复最大4毫米宽的裂缝。
对于任何一部会使用能源的设备来说,废热的产生都是不可避免的。根据估算,人类所使用的所有能源当中有2/3都以废热的形式流失了。可要是有办法能捕捉到这些被浪费的能量呢?
去年,一家名为Alphabet Energy的公司开发出了一种热点发电机,它可被直接插入普通发电机的排气管,从而把废热转换成可用的电力。这种发电机使用了一种相对便宜和天然的热电材料,名为黝铜矿,据称可达到5-10%的能效。
在实验室当中,科学家们已经在研究另一种具备可发展前景,甚至能效更高的热电材料,名为方钴矿,一种含钴的矿物。热电材料目前慢慢的开始了小规模的应用—比如在太空飞船上—但方钴矿具备廉价和能效高的特点,可拿来包裹汽车、冰箱或任何机器的排气管。
成本是可再次生产的能源发展中的最大障碍。太阳能正在变得更便宜,但使用晶体硅制作太阳能电池的成本和能源消耗依然非常高。可除了晶体硅之外,还有一种可用来制作太阳能电池的替代材料,那就是钙钛矿。
钙钛矿被发现距今已经有超过100年的时间了,但科学家直到现在才开始意识到这样一种材料的潜力。在2009年,使用钙钛矿制作的太阳能电池具备着3.8%的太阳能转化率。到了2014年,这一数字已经提升到了19.3%。相比传统晶体硅电池超过20%的能效,这或许算不了什么,但这里还有别的两个关键点需要仔细考虑:首先,钙钛矿的能效仅在几年的时间里就得到了大幅的提升,且科学家认为,这样一种材料未来依然有提升的可能;其二,钙钛矿的成本要低得多。
钙钛矿是由特定晶体结构所定义的一种材料类别,它们能包含任意数量的元素,用在太阳能电池当中的一般是铅和锡。相比晶体硅,这些原材料要便宜得多,且能被喷涂在玻璃上,无需在清洁的房间当中精心组装。
气凝胶看上去似乎是一种不真实的材料。尽管看上去空虚飘渺,但它却能轻松承受一盏喷灯的热量,或是一辆汽车的重量。如名所示,这是一种液体被空气完全替换的胶体,这也就是为什么它看上去就像是一团烟。气凝胶可由任意数量的物质所制成,包括二氧化硅、金属氧化物和石墨烯。由于空气占了绝大部分比重,气凝胶还是一种绝佳的绝缘体。它的结构也赋予其超高的强韧性。
不过气凝胶也有一个致命的缺陷:脆性,特别是原材料为二氧化硅时。但NASA的科学家已经在实验一种由聚合物所制成的柔性气凝胶,作为太空飞船在穿过大气层时的在允许电压下不导电的材料。将其他化合物加入到二氧化硅气凝胶可增强其柔韧性,再加上本身的轻巧、强韧和绝缘性,这将会使其成为一种不可思议的材料。
如果你听说过超材料,那介绍它的材料当中应该还提到了“哈利波特”和“隐形斗篷”。是的,超材料的纳米结构能够以特定的方式对光线进行散射,在未来,它或许真的可以让物体隐形。
更有意思的是,超材料不光能对可见光进行重新导向。根据制作方式和材料的不同,超材料还能散射微波、无线电波、和不太为人所知的T射线。实际上,任何一种电磁频谱都能被超材料所控制。
比如说,如果用超材料制作一部新型的T射线扫描仪,它的性能可随时改变,无论是被用在医疗还是安全领域。
和石墨烯一样,Stanene也是一种由单原子层所制作的材料。但由于使用了锡原子而非碳原子,这使其具备了石墨烯所没办法实现的特性:100%的导电率。
Stanene在2013年由斯坦福大学张首晟教授首次进行了理论化。预测Stanene这类材料的电子属性是张教授的实验室所擅长的领域之一,根据他们的模型,Stanene是一种拓扑绝缘体,也就是说,它的边缘是导体,而内部是绝缘体。这样一来,Stanene就能在室温下以零阻力导电。
Stanene的属性尚未经过实验测试—毕竟制作单层锡原子并不是件易事—但张教授对其他一些拓扑绝缘体的多项预测都被证明是正确的。
如果对于Stanene的预测也被证实,那它有可能对所有电子设备内部的微芯片产生革命性影响。也就是说,芯片的性能将会被大大增强。由于电子所产生的热量,硅芯片的性能是有所限制的—如果运转速度过快,发热也会过高—而拥有100%导电率的Stanene却不会有这样的问题。
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昔日的废热,如今可化身源源不断的清洁电力。记者近日获悉,由国网山西省综合能源服务有限公司(下称“国网山西综合能源公司”)投资1500余万元新建的山西神堂嘴煤层气发电站余热综合利用发电项目,在实现将余热变“废”为“电”方面摸索出了好路子。该项目采用合同能源管理模式,实现了神堂嘴煤层气发
13日,记者从山东省青岛市董家口循环经济区青特钢厂区了解到,青特钢循环经济配套的润亿清洁能源项目一期将于春节前具备发电条件,将满足青特钢近六成用电量。作为清洁能源项目,发电不会再使用煤炭,而是将青特钢生产的全部过程中产生的废气废热利用先进的技术和设备,生产电力、蒸汽和热水。13日上午,记者来到董家口循环经济区青特钢厂区内,润亿清洁能源项目正在紧张建设中。青岛润亿清洁能源有限公司副总经理相杰介绍,该项目主要为青特钢生产提供电力支持,项目总投资21亿元。“一期共有8台机组,预计将于明年春节前具备发电条件。“该项目不再是传统的烧煤供电,正常运行
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热管是一种新型、高效的传热元件,其内部是靠工质循环实现热量传递,它的当量热导率可达金属的103 倍~104 倍。以热管为传热元件的热管换热器,在利用热能、回收废热、节约原料、减少相关成本等方面优势显著,非常适合于中低温的余热回收。热管的种类很多,如有普通热管、分离式热管、重力式热管(虹吸管)、平板热管、微型热管、径向热管等,本文主要研究热管中的分离式热管和重力式热管在煤矿低温废热回收中的应用,现针对这两种型式做主要分析。目前,在煤矿的开采中通风是十分重要的,矿井里的通风量大且通风温度常年基本维持20 ℃左右不变,而且随着深度的增加矿井回风的风温在不断升高。
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3月19日,中材集团所属中材节能股份有限公司在阿联酋成功签约FUJAIRAH水泥公司余热发电总承包项目合同。这是中材节能继阿联酋UCC水泥公司万吨线余热发电项目成功投入运行之后,在阿联酋市场上获得的另一重要订单,将为中材节能进一步打开中东及非洲市场奠定深厚基础。FUJAIRAH水泥公司是中东现代化程度较高的水泥企业之一,成立于1979年12月,目前拥有4500TPD及7500T/D两条水泥生产线,产能名列周边地区前茅。该项目是利用阿联酋FUJAIRAH水泥公司4500TPD+7500T/D水泥生产线MW的余热电站。
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近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所青岛储能产业技术研究院突破多重技术难题,研发出了新型石墨烯基高能量度锂离子电容器技术,有望尽快用于轨道交通领域。分析人士指出,此前工信部、发改委和科技部联合发布的《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》明确了石墨烯为国家重点培育的工业原材料
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【摘要】作为刚刚兴起两三年的新材料,石墨烯行业尚处于资本和产业群雄逐鹿时代。然而,另一种新型单元素二维原子晶体材料黑磷被发现,与石墨烯类似,黑磷具有诸多优异特性,故被称为比肩石墨烯的梦幻材料。黑磷的研究和应用才刚开始,其非线性光学特性被国内外多家单位证实并应用于超快激光的产生中。
【导言】随着2010年诺贝尔物理学奖颁给了石墨烯的发明者两位英国物理学家安德烈和康斯坦丁,一时间科研圈掀起了一股石墨烯的研究热潮。石墨烯也成为了慢慢的变多科学家选择的材料。同样是2010年,中科院化学所的研究人员经过潜心研究发明了碳家族的新成员:石墨炔,这是一个令人振奋的重大突破。人们不禁
兼具高比刚度、高比强度、强能量吸收等优点的CellularMaterials(多孔材料),可应用于复合材料、环境、能源和生物等领域。构建密度低于10mg/cm3超轻材料为目前国际研究热点,例如金属(Ni-P)、陶瓷(Al2O3)基等超晶格结构。然而,随着密度的降低,这些材料的力学、电学性能呈指数(n2)降低,同时材料结构的
10月8日,杭州第19届亚运会圆满落幕。这场集体育盛事与黑科学技术创新于一体的盛会,从“数字人”参与的点火仪式,到由机器狗承担器材运输任务,再到亿万人参与的云端服务,展示了智能亚运的未来愿景和技术实力。“台上显眼包”在本届亚运会上,最引人注目的“黑科技”之一,是田径赛场上的“显眼包”——
四种机型,额定功率21-30MW,轮毂高度140m-330m,叶轮直径237m-308m;叶头、叶身、叶尾分体设计,集装箱运输代替整体运输,数倍降低运费、专用道路费,叶头、叶身、叶尾现场拼装,叶柄工厂化生产,现场组装;用桩基础代替扩展基础,大幅度降低实施工程的成本,用自爬吊取代巨型吊机,降低吊装费、主机叶片返修
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北极星输配电网获悉,近日,国网宁夏石嘴山供电公司首创成果“变电站AR实景黑科技”在变电运维中心集控站正式上线运行。通过设定AR实景缺陷标签,为缺陷联动摄像配置预置点位,制订远程视频缺陷智能巡检任务等,实现全站缺陷远程核查、智能研判、自动生成缺陷核查报告等,解决了缺陷核对周期长、耗时长
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“电网一线运维人员从此不用再翻山越岭去巡检线路了。”南方电网广西电网公司(以下简称广西电网)最新研发的“无线充电无人机及机巢”项目负责人陈绍南8日向记者介绍,该项科学技术创新成果目前已成功运用到无人机与电动汽车上,如同手机无线充电一般,彻底摆脱了充电线的“束缚”。近年来,广西电网提出了
2023SNEC展会即将于5月24日拉开序幕,在这场能源科技盛宴上,尚特杰将携集中式新能源场站、分布式综合能源两大数智化整体解决方案与智洁C60光伏无人驾驶清扫机器人、智巡M100移动式无人机智能机库、智能融合诊断系统等“黑科技”新品重磅亮相,技术沉淀迈向更高水准,引领新能源电力数智化“后浪”时代
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