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2022-02-09
颗粒在线讯：一种最新材料，硬度是钢铁的一倍，但重量却仅有钢铁的1/6，并且这种材料相对比较容易生产，可轻松大规模量产。毫无疑问，这当然是一种革命性的材料，甚至说这种材料或许可以改变如今的世界。然而这种材料过于理想，以至于很多人质疑它的真实性。
《自然》杂志在2022年2月2日发表了一项研究（标题Irreversible synthesis of an ultrastrong two-dimensional polymeric material），美国麻省理工学院的研究人员已经制造出了一种全新的革命性的材料。
他们使用了一种三聚氰胺的化合物的特性：在适当的条件下，这些单体可以在二维上生长，形成圆盘，相互堆叠，由各层之间的氢键固定在一起，结构变得非常稳定和牢固，从而生成了一种被称为聚酰胺的二维片材。
研究表明，这种材料的弹性模量比防弹玻璃大4到6倍，其屈服强度，也就是打破材料所需的力量，是钢材的两倍，但密度只有钢材的六分之一。
更关键的是，在片状的分子平面，让分子在二维上把自己勾在一起，这种机制可以在溶液中自发地发生，从而很容易地旋涂薄膜，正是因为它可以在溶液中自组装，因而可以通过简单地增加起始材料的数量，大量制造非常坚固但极薄的材料。
这意味着这种材料很有可能实现大规模的量产，一旦实现量产之后，他就可以应用在很多产品领域，比如汽车、航空、建筑、防弹等等，这将给很多行业带来革命性的变化。
如果这种材料能够量产，未来很多行业都会被颠覆
试想一下，如果未来生产出一种材料，它比钢还硬一倍，但却跟塑料一样轻，那它就可以制作成防弹衣，这就可以用于武装部队或者警察；另外用来制作火箭将可以大大降低火箭的重量，降低发射成本。
汽车，未来新能源汽车取代传统燃料汽车将是不可避免的一个趋势，有很多国家已经列出计划表，计划在2035年之后淘汰传统燃油车，停止燃油车的销售，到时市场上只能销售新能源汽车。
而目前影响新能源汽车普及的有几个因素，比如充电效率，续航里程等等。想要提高新能源汽车的续航里程，除了从电池上解决问题之外，车身材料也是一个重要的突破点，如果未来有一种比钢还硬却比钢轻6倍的材料能够应用在新能源汽车上，这样将可以大大降低新能源汽车本身的重量，从而降低耗能，这样可以提高新能源汽车的续航里程。
当然类似这种改变不只是在汽车行业，对那些对材料要求更硬更轻的行业同样会产生很大的冲击。
发明这种革命性材料的第一作者是华裔科学家
麻省理工大学在材料科学研究方面确实够厉害，在这我们也感叹这种材料确实够强大，而研究出这种材料的作者之一，其实是一位华裔科学家。
这项研究来自麻省理工学院化学工程教授迈克尔·斯特拉诺（Michael Strano） 领导的团队，第一作者是博士后曾玉伟（Yuwen Zeng）。
文章来源：网易
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