新材料最新突破：用于航空航天领域的新型耐火复合材料碳氮化铪；纤维复合材料用于波浪发电站等

1. 透明涂层材料：半小时修复汽车表面划痕

据发表在国际科技期刊《ACS应用聚合物材料》上的论文，韩国化学技术研究院（KRICT）研究团队开发出一种透明涂层材料，涂抹后暴露在阳光下30分钟可使汽车表面划痕自我修复。

汽车涂层的优良耐久性是汽车表面保护的首要问题。此外，防护涂层材料应为无色透明，这样才能看到产品的原色。然而，很难在满足所有这些条件的同时提供自我修复功能。具有自由运动分子的材料有着较高的自愈效率，但耐久性较差；而硬度高、耐久性好的材料自愈性能则较差。

新材料满足了上述所有条件，具有与商业防护涂层材料相似的性能。表面划痕暴露在阳光（尤其是太阳光中的近红外光，波长范围为1000—1100纳米）下30分钟即可自愈。

新开发的自修复材料有望在未来用于交通领域、智能手机和电脑等电子设备，以及建筑涂层材料等。此外，研究人员估计，通过减少有害有机溶剂的使用，新材料还能为实现碳中和作出贡献。

2. 新型聚合物：可用于去除废水中的染料，之后可以重复使用

在纺织业和其他行业产生的废水中，染料是主要污染物之一。一种新开发的合成聚合物能够从水中去除这种染料，而且它可以被清理并重新用于处理更多的废水。

这种富含氮气、不溶于水的聚合物被称为聚碳二亚胺，它是由北卡罗来纳州立大学的一个团队创造的。

在实验室测试中，这种聚合物首先被溶解在一种溶剂中，然后被混入被纺织业常用的20种不同类型的酸性染料污染的水样中。根据酸度和染料分子的表面积等因素，该聚合物能够成功地从16个样品中去除所有的染料，这是用眼睛和紫外线可见光光谱法评估的。

3. 用于航空航天领域的新型耐火复合材料

俄罗斯国家研究型技术大学NUST MISIS的科学家研制出一种用于航空航天领域的新型耐火复合材料。研发人员说，他们能够同时提高材料的熔点、导热性和抗氧化性，并降低材料的密度和生产中的能源成本。研究结果发表在《国际陶瓷》 （Ceramics International) 上。

“我们提出的复合材料不仅在2000摄氏度以上的温度下具有很高的抗氧化性，而且还具有很高的机械和热物理性能。碳化硅的添加提高了抗氧化性，并且几乎使密度降低了一半，而机械性能却没有下降”，实验室负责人莫斯科夫斯基赫介绍说。

这种材料可用于制造火箭和其它部件。制造者解释说，由新型复合材料制成的结构段将在经受最大热负载的完全流动停滞点上提供高效的热保护。

科学家透露，碳氮化铪是通过在氮气中燃烧铪与碳的混合物来合成、经放电等离子烧结获得块状材料。这是一种适用于工业生产的简单、快速且节能的方法。在下一阶段，科学家们打算研究利用新型复合材料生产在高速气流中运行的各种结构元件的技术。

海洋能源公司正在研究扩大波浪发电站的规模，以利用水的动能作为再生能源。公司与来自Structeam的轻量化专家联合项目的重点是OE12浮标，尝试采用轻量化复合材料替代目前的钢材。

整个复合浮标将使用具有特别好的机械性能的闭孔、热塑性和可回收的聚合物泡沫——来自3A复合材料核心材料的AirexT92。它具有抗疲劳性、化学稳定性、抗紫外线和可忽略的吸水性，使其成为海事应用的理想选择。该芯材特别适用于承受静态和动态载荷的轻质夹层结构。

美国研究人员开发了一种用于3D打印材料的方法，该材料具有可调节的机械性能，可感知自身如何移动以及如何与环境相互作用。研究人员仅使用一种材料并在3D打印机上运行一次即可创建这些传感结构。

发表在《科学进展》上的这项技术，有朝一日可用于制造具有嵌入式传感器的柔性机器人，使机器人能够了解自己的姿势和动作。

研究人员3D打印了一个HAS柔性机器人，该机器人能够进行多种运动，包括弯曲、扭曲和拉长。他们让机器人完成一系列动作超过18小时，并使用传感器数据训练可准确预测机器人动作的神经网络。

研究人员称，用连续的类皮肤传感器来感知柔性机器人，一直是该领域的巨大挑战。这种新方法为柔性机器人提供了准确的本体感受能力，并为其通过触摸探索世界打开了大门。

来源：前沿材料