顆粒在線訊：一種最新材料，硬度是鋼鐵的一倍，但重量卻僅有鋼鐵的1/6，并且這種材料相對比較容易生產(chǎn)，可輕松大規(guī)模量產(chǎn)。毫無疑問，這當然是一種革命性的材料，甚至說這種材料或許可以改變?nèi)缃竦氖澜?。然而這種材料過于理想，以至于很多人質(zhì)疑它的真實性。

《自然》雜志在2022年2月2日發(fā)表了一項研究（標題Irreversible synthesis of an ultrastrong two-dimensional polymeric material），美國麻省理工學(xué)院的研究人員已經(jīng)制造出了一種全新的革命性的材料。

他們使用了一種三聚氰胺的化合物的特性：在適當?shù)臈l件下，這些單體可以在二維上生長，形成圓盤，相互堆疊，由各層之間的氫鍵固定在一起，結(jié)構(gòu)變得非常穩(wěn)定和牢固，從而生成了一種被稱為聚酰胺的二維片材。

研究表明，這種材料的彈性模量比防彈玻璃大4到6倍，其屈服強度，也就是打破材料所需的力量，是鋼材的兩倍，但密度只有鋼材的六分之一。

更關(guān)鍵的是，在片狀的分子平面，讓分子在二維上把自己勾在一起，這種機制可以在溶液中自發(fā)地發(fā)生，從而很容易地旋涂薄膜，正是因為它可以在溶液中自組裝，因而可以通過簡單地增加起始材料的數(shù)量，大量制造非常堅固但極薄的材料。

這意味著這種材料很有可能實現(xiàn)大規(guī)模的量產(chǎn)，一旦實現(xiàn)量產(chǎn)之后，他就可以應(yīng)用在很多產(chǎn)品領(lǐng)域，比如汽車、航空、建筑、防彈等等，這將給很多行業(yè)帶來革命性的變化。

如果這種材料能夠量產(chǎn)，未來很多行業(yè)都會被顛覆

試想一下，如果未來生產(chǎn)出一種材料，它比鋼還硬一倍，但卻跟塑料一樣輕，那它就可以制作成防彈衣，這就可以用于武裝部隊或者警察；另外用來制作火箭將可以大大降低火箭的重量，降低發(fā)射成本。

汽車，未來新能源汽車取代傳統(tǒng)燃料汽車將是不可避免的一個趨勢，有很多國家已經(jīng)列出計劃表，計劃在2035年之后淘汰傳統(tǒng)燃油車，停止燃油車的銷售，到時市場上只能銷售新能源汽車。

而目前影響新能源汽車普及的有幾個因素，比如充電效率，續(xù)航里程等等。想要提高新能源汽車的續(xù)航里程，除了從電池上解決問題之外，車身材料也是一個重要的突破點，如果未來有一種比鋼還硬卻比鋼輕6倍的材料能夠應(yīng)用在新能源汽車上，這樣將可以大大降低新能源汽車本身的重量，從而降低耗能，這樣可以提高新能源汽車的續(xù)航里程。

當然類似這種改變不只是在汽車行業(yè)，對那些對材料要求更硬更輕的行業(yè)同樣會產(chǎn)生很大的沖擊。

發(fā)明這種革命性材料的第一作者是華裔科學(xué)家

麻省理工大學(xué)在材料科學(xué)研究方面確實夠厲害，在這我們也感嘆這種材料確實夠強大，而研究出這種材料的作者之一，其實是一位華裔科學(xué)家。

這項研究來自麻省理工學(xué)院化學(xué)工程教授邁克爾·斯特拉諾（Michael Strano） 領(lǐng)導(dǎo)的團隊，第一作者是博士后曾玉偉（Yuwen Zeng）。

文章來源：網(wǎng)易