遇到阳光就消失这种新材料比雪更神奇

2019-10-12 11:10:43来源：仪器网关键词：新材料阅读量：6394

导读：前几天，英国每日邮报报道了美国的一项黑科技——可以瞬间分解的新材料。这种材料是美国国防部出于军事需求，与美国化学学会联合研发的。当阳光照射到这种新材料上时，它就会像雪融化一样消失得无影无踪，甚至比雪还要彻底。

　　【仪器网材料化工】前几天，英国每日邮报报道了美国的一项黑科技——可以瞬间分解的新材料。这种材料是美国国防部出于军事需求，与美国化学学会联合研发的。其特殊之处在于当温度超过一定限度，组成材料的聚合物的化学键就会快速断裂，从而使材料瞬间分解。而启动分解过程的开关是一种特别的光敏催化剂。这意味着当阳光照射到这种新材料上时，它就会像雪融化一样消失得无影无踪，甚至比雪还要彻底。

　　美国国防部计划将其运用于军事装备的秘密运送以及其它隐秘的军事行动。夜晚携带这种材料制作的工具进行军事活动，当白天太阳升后工具就会自动消失，省却了后续的处理过程，可以大大降低被敌人发现的风险。尽管这种材料是为了军事目的开发的，但后却可能在民用领域发光发热。就像墨镜初是为了保护飞行员的眼睛不受强烈阳光伤害，而现在已经成为日常用品一样，许多常见的民用科技都是由军事技术转化而来。虽然新材料将在生活中得到怎样的应用还未可知，但我们依然可以期待它会带来什么惊喜。

　　现阶段，新材料已经成为各国科技发展的优先领域。新材料的出现将带动相关的技术与产业巨大的革新，例如去年中科院物理研究所和日本东大科学家组成的团队发现新型拓扑超导体材料，有希望将量子计算机的发展带入新阶段；英国布里斯托尔大学和剑桥大学开发出的晶体半导体结构将促进光电产业的发展。

　　然而新材料的开发是一项长期并且投资巨大的工程。以合金研发为例，首先需要了解金属的相图、热力学数据等相关信息。接着根据这些信息设计合金方案：熔炼所需金属的种类、各种金属的比例、熔炼时的温度气氛等环境条件等。然后在实验室中制作样品，再进行性能测试。然而样品的参数不一定符合预期，这是就需要重新设计熔炼方案，调整成分和制造方式，再进行测试。这一过程可能需要反复多次。而样品成功到进入大规模实用阶段之后还需要大量长期的测试。

　　在新材料的研发过程中，仪器是必不可少的一环。在材料结构的分析方面，X射线衍射仪、高分辨透射电子显微镜都可以起到重要作用。而材料表面的细微形貌分析则要依靠场发射扫描电子显微镜、电子探针显微分析仪等仪器设备。新材料的测试过程是涉及仪器种类多的一个环节，试验机、各类环境试验箱、硬度计、表面粗糙测试仪等测试仪器都将得到应用。

　　而在如今的“大数据”时代，数据与人工智能也开始参与到新材料的研发过程中。美国在这一方面走在世界前列。早在2011年，美国科学技术委员会就着手于“材料基因组计划”，建立数据庞大的材料基因库，并开发出大量建模仿真工具。通过数据模拟，研究人员可以减少开发过程中的试错过程，缩短开发时间。2013年，美空军研究实验室研发出可以自主进行材料试验的机器，通过人工智能算法极大地提高了新材料研发效率。我国也在这一领域开始了自己的探索。

　　美国可以瞬间分解的新材料只是新材料研发领域中小小的涟漪，信息材料、新能源材料与环保材料才是关系人类发展的关键项目。随着人工智能与大数据在新材料开发中的进一步应用，也许不久之后我们就能见证新材料给人类社会带来的颠覆性改变。

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