May 29, 2019 Pageview:467
El "Duodécimo Plan Quinquenal" para la Industria de Nuevos Materiales señala el camino para el desarrollo futuro de muchos materiales en China. Este número del Financial Affairs Weekly precipitará la esencia de la investigación y la investigación de la ciencia de los materiales durante un período de tiempo. Enumere la lista final de investigación de nuevos materiales en tres etapas.
Los 10 materiales más prometedores para el futuro que se han peinado en este período incluyen: grafeno, fibra de carbono, aleaciones ligeras, nanotubos de carbono, materiales superconductores, materiales semiconductores, películas funcionales, materiales inteligentes, materiales biológicos y vidrio especial.
【Grafeno】
El grafeno es uno de los nanomateriales más delgados, duros y conductores encontrados hasta ahora. El grafeno se llama "oro negro" y es "el rey de los nuevos materiales". Los científicos incluso predijeron que el grafeno "cambiará por completo el siglo XXI". "
Curiosamente, el grafeno no nació utilizando tecnología "alta", sino que fue "pegado" a partir de cristales de grafito por dos científicos de la Universidad de Manchester en el Reino Unido.
El grafeno tiene el mayor potencial para convertirse en un sustituto del silicio, haciendo transistores ultraminiatura para futuras supercomputadoras. Usando grafeno en lugar de silicio, los procesadores de computadora funcionarán cientos de veces más rápido, según los expertos. Recientemente, científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts descubrieron que el grafeno se puede convertir en un aislante topológico con funciones únicas bajo ciertas condiciones. Se espera que la investigación conduzca a una nueva forma de fabricar computadoras cuánticas.
En segundo lugar, el grafeno puede ayudar al desarrollo de supercondensadores y baterías de iones de litio. Según los datos relevantes, al agregar material de grafeno, el mismo volumen de capacitancia puede expandirse más de 5 veces la capacidad, mientras que agregar grafeno al electrodo de la batería de litio puede mejorar en gran medida su conductividad. Además, el grafeno también se puede usar en circuitos, pantallas táctiles, secuenciación de genes y la producción de aviones ultraligeros y plumosos, chalecos antibalas ultrarresistentes y otros campos.
[Fibra de carbon]
Con el desarrollo de una economía baja en carbono, la demanda de productos de fibra de carbono seguirá aumentando. Las características como alta resistencia, baja densidad y bajo coeficiente de expansión lineal de la fibra de carbono la hacen popular en campos militares como la fabricación de aviones, campos industriales como automóviles y equipos médicos, y campos de ocio deportivo como palos de golf y bicicletas.
La decisión de la 18ª sesión plenaria de reformar las fuerzas armadas y las agencias de seguridad nacional ha fortalecido la expectativa de compra de equipos de defensa nacional y de seguridad, lo que ha traído beneficios al desarrollo de la industria de la fibra de carbono. La demanda de fibra de carbono en el campo militar chino siempre ha sido muy grande. Como uno de los nuevos materiales esenciales para las armas estratégicas modernas, la fibra de carbono y sus materiales compuestos se utilizan en una gran cantidad de misiles estratégicos, aviones de combate furtivos, barcos modernos y armas no letales.
[Aleación ligera]
Durante el período del duodécimo plan quinquenal, China se centrará en el desarrollo de materiales de aleación ligera de alta resistencia. El proyecto tiene como objetivo lograr un gran avance en el desarrollo de nuevas variedades clave de aleaciones para 2015, formando una capacidad de producción de 300.000 toneladas de aleación de aluminio de alta gama, 20.000 toneladas de aleación de titanio de alta gama, fundición a presión de aleación de magnesio de alta resistencia. y 150.000 toneladas de perfiles y placas. En 2014, es un año Sprint para que las aleaciones ligeras de alta resistencia alcancen la meta del proyecto. Vale la pena esperar los resultados de su Sprint.
La aleación de titanio es una aleación ligera que ocupa un lugar importante en las armas modernas de alta gama.
Según los datos, en los últimos años, la proporción de masa de titanio utilizada en la producción en masa de la carrocería y el motor de aviones militares en China ha alcanzado el 25%, mientras que la proporción de aleación de titanio F-22 ha alcanzado el 41%. El metal de titanio se usa ampliamente en los campos aeroespacial, químico, petrolero, eléctrico y otros debido a sus propiedades superiores, como alta resistencia, buena ductilidad, resistencia a la corrosión y ausencia de magnetismo.
Además de las aleaciones de titanio, las aleaciones ligeras incluyen principalmente aleaciones de aluminio y aleaciones de magnesio. Las aleaciones de aluminio se usaban antes y ahora tienen un alto grado de popularidad. A menudo aparecen en automóviles, barcos y otros campos.
La aleación de magnesio es el más liviano de los metales prácticos y es uno de los materiales nuevos más importantes para que los automóviles logren peso ligero.
[Nanotubos de carbon]
Los nanotubos de carbono, como nanomateriales unidimensionales, son livianos y tienen conexiones estructurales hexagonales perfectas. Tienen muchas propiedades mecánicas, eléctricas y químicas anormales.
Además de usarse como moldes, los nanotubos de carbono se pueden usar como rellenos internos de metales, óxidos y otras sustancias. También se pueden utilizar en dispositivos electrónicos nanoestructurados, materiales termoeléctricos, materiales de electrodos de batería, sensores de baja temperatura y alta sensibilidad, portadores biomoleculares y portadores de catalizadores.
[Material superconductor]
Los materiales superconductores son materiales cuya resistencia desaparece a una temperatura determinada. Los materiales superconductores no son infrecuentes. Muchos materiales en nuestras vidas, como el aluminio, calcio, azufre, fósforo, etc., tienen propiedades superconductoras. Sin embargo, para lograr la superconductividad de estos materiales, se deben alcanzar condiciones extremas como temperatura crítica y presión ultra alta.
En los últimos años, los materiales superconductores tienen tres características: resistencia nula, efectos diamagnéticos completos y efecto túnel, que los hacen muy preocupados en el mundo. Su uso más conocido es para redes eléctricas. Dado que no hay resistencia, la pérdida en la red eléctrica es cero, lo que ahorrará del 10% al 20% de la pérdida de energía causada por la transmisión.
[Material semiconductor]
Recientemente, el auge del hogar digital y el Internet de las cosas se ha beneficiado del auge del desarrollo de la industria de los semiconductores. Según la firma de investigación IHSiSuppli, el mercado de la electrónica doméstica creció un 12% en 2013 a $ 2.6 mil millones, en comparación con $ 2.3 mil millones el año pasado. Además, las industrias involucradas en materiales semiconductores incluyen principalmente circuitos integrados, LED y energía solar fotovoltaica.
[película funcional]
Las películas delgadas funcionales son uno de los materiales poliméricos avanzados. Tienen muchos tipos y campos de aplicación diferentes, y juegan un papel importante en industrias emergentes estratégicas. En la actualidad, las películas funcionales prometedoras incluyen principalmente películas ópticas, películas fotovoltaicas, membranas de células de litio, membranas de permeación para el tratamiento de agua y membranas de envasado de alta barrera.
[Material inteligente]
¿Alguna vez imaginó que algún día su teléfono podría recargarse con él en su bolsillo? Los científicos británicos han utilizado materiales inteligentes para satisfacer este deseo.
En la primera mitad de este año, Vodafone y la Universidad de Southampton se unieron para desarrollar un cargador conveniente que se puede cargar conectando el teléfono al conector en el bolsillo. Los pantalones cortos están hechos de telas elegantes que agregan material de espuma. Su función es convertir la energía generada por el cuerpo humano en energía eléctrica.
En general, se cree que los materiales inteligentes tienen siete funciones, incluida la función de detección, la función de retroalimentación, la función de reconocimiento y acumulación de información, la función de respuesta, la capacidad de autodiagnóstico, la capacidad de autorreparación y la capacidad de adaptación. Estas siete funciones están en línea con el equipo portátil actual y la tecnología 4D. Además, el material también tiene un gran potencial en los campos médico, militar, de la construcción y otros.
[Materiales biológicos]
Los materiales biológicos se utilizan principalmente en medicina. Actualmente, se han utilizado materiales biológicos para producir todos los órganos del cuerpo humano excepto el cerebro. Los productos que ya están disponibles en el mercado incluyen córnea artificial, stent cardíaco, marcapasos, duramadre artificial, etc.
【Vidrio especial】
El vidrio especial contiene vidrio fotovoltaico y vidrio ultrafino. Dos subindustrias también marcaron el comienzo de la primera oportunidad. Con el desarrollo de la industria de equipos móviles, la demanda de vidrio de alto rendimiento también ha crecido, incluido el vidrio plano para varios dispositivos de pantalla plana y el vidrio de transmisión de luz para la refracción y transmisión de la luz. Además, el vidrio microcristalino también se utiliza en paneles solares, circuitos integrados y dientes de hueso artificial.
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