一大(dà)波新材料來(lái)襲：Z黑(hēi)材料、變形材料、隐身鬥篷，壓電材料

如果說鋼鐵、水(shuǐ)泥是傳統産業的(de)重要基礎，那麽新材料就是發展戰略性新興産業的(de)基石。新材料在技術上的(de)突破，往往會引起一些劃時(shí)代的(de)産業革命。比如上世紀60年代，高(gāo)純矽半導體材料的(de)出現，使大(dà)規模集成電路得(de)以實現，人(rén)類從此進入了(le)電子化(huà)信息時(shí)代。

zui近，科學家們研發出了(le)一大(dà)波堪稱黑(hēi)科技的(de)新材料——zui黑(hēi)材料、變形材料、隐身鬥篷、動态晶體……它們的(de)出現有怎樣的(de)重大(dà)意義?将引發怎樣的(de)變革?讓我們一起來(lái)看看吧：

1 世界zui黑(hēi)材料：可(kě)吸收99.8%的(de)光(guāng)線

據研究人(rén)員(yuán)稱，這(zhè)種名叫VantablackS-VIS的(de)材料能夠吸收幾乎所有入射光(guāng)(99.8%)，從而讓精密的(de)光(guāng)學儀器得(de)以發揮*性能。

Vantablack S-VIS在研發中使用(yòng)了(le)一種碳納米管混合物(wù)。使用(yòng)噴霧前後要執行很多(duō)步驟，才能達到超低反射率的(de)效果。改良後的(de)版本将在更多(duō)領域得(de)到使用(yòng)，如在航天領域。它可(kě)以覆蓋在更大(dà)、更複雜(zá)的(de)形狀和(hé)結構表面。在噴塗該産品之後，這(zhè)款黑(hēi)色的(de)塗料能讓3維立體的(de)物(wù)體看上去像一個(gè)2維平面的(de)、黑(hēi)色的(de)洞，讓你根本看不清其表面的(de)細節。

但噴霧不能用(yòng)于會發生直接接觸或擦碰的(de)地方，并且隻能用(yòng)在能承受100攝氏度高(gāo)溫的(de)固定表面上。

2 神秘材料：能随時(shí)改變形狀、大(dà)小、硬度

科學家近日研制出了(le)一種能夠改變形狀和(hé)大(dà)小的(de)新型材料。該材料由若幹個(gè)單獨的(de)模塊構成，每個(gè)模塊包含6個(gè)開口的(de)正方體，在氣動傳輸器的(de)作用(yòng)下(xià)進行變形。效果可(kě)參看動圖。

在它形狀改變的(de)同時(shí)，硬度也(yě)會發生改變。研究人(rén)員(yuán)稱，這(zhè)爲該材料在長(cháng)度、寬度和(hé)高(gāo)度之外，又增加了(le)一種維度。這(zhè)意味著(zhe)它可(kě)以用(yòng)來(lái)制造一種*的(de)材料，處于某個(gè)形狀時(shí)容易變形，處于另一個(gè)形狀時(shí)則堅硬無比。

3 超材料蒙皮：隐身鬥篷

近日美(měi)國愛(ài)荷華州立大(dà)學的(de)研究人(rén)員(yuán)研發了(le)一種柔性、可(kě)伸縮的(de)超材料蒙皮(Meta-skin)，這(zhè)種超材料由多(duō)排鑲嵌在矽膠片上的(de)镓铟錫合金環形諧振器組成，具有導電能力，能控制電流通(tōng)過。據稱改材料能夠幫助物(wù)體躲過雷達的(de)偵察，并有望被用(yòng)來(lái)制作隐形鬥篷。

該課題組研究人(rén)員(yuán)指出，與目前傳統的(de)隐身技術隻能吸收某一狹窄頻(pín)段的(de)電磁波不同，“超材料蒙皮”可(kě)通(tōng)過拉伸，使其中的(de)環形諧振器随之變形，從而變化(huà)吸收的(de)雷達波頻(pín)率，因此其具有吸收所有頻(pín)段雷達波的(de)潛力，效果就像一塊“雷達波海綿”一樣。

研究人(rén)員(yuán)承認，要爲隐形轟炸機披上“隐身鬥篷”，使飛(fēi)機從肉眼前消失，還(hái)需要等待納米技術的(de)進一步發展。但課題組相信，他(tā)們的(de)技術可(kě)使這(zhè)一夢想變成現實。

4 可(kě)調節透明(míng)度的(de)窗(chuāng)玻璃

美(měi)國哈佛大(dà)學研究人(rén)員(yuán)日前開發出一種新工藝，隻需輕調電壓，就能迅速改變窗(chuāng)玻璃的(de)透明(míng)度。

據報告稱，他(tā)們開發的(de)新型可(kě)調窗(chuāng)玻璃中間是一層玻璃或者塑料材料，兩側覆蓋了(le)透明(míng)、柔軟的(de)彈性體，彈性體上又噴了(le)銀納米線塗層。銀納米線塗層尺度很小，不會散射照(zhào)射其上的(de)光(guāng)線。但是，當施加一個(gè)外部電壓時(shí)，情況就發生了(le)變化(huà)。

在外加電壓的(de)作用(yòng)下(xià)，兩側的(de)銀納米線獲得(de)能量向彼此運動，從而對(duì)彈性體擠壓導緻其變形。由于銀納米線在表面的(de)分(fēn)布不均勻，所以彈性體也(yě)呈不均勻變形。這(zhè)導緻表面粗糙，散射光(guāng)線，玻璃就會變得(de)模糊。

研究人(rén)員(yuán)介紹說，關鍵一點是，整個(gè)變化(huà)過程發生在不到一秒鐘(zhōng)的(de)時(shí)間内。此外，他(tā)們還(hái)發現，彈性體表面的(de)粗糙程度與外加電壓相關。電壓值越高(gāo)，表面就會變得(de)越粗糙，玻璃也(yě)就越模糊。

此前基于化(huà)學反應的(de)可(kě)調玻璃，利用(yòng)的(de)是基于真空沉積的(de)鍍膜方法，成本高(gāo)且工藝複雜(zá)。哈佛研究負責人(rén)戴維·克拉克說，他(tā)們研發的(de)這(zhè)一新工藝實質上是一種物(wù)理(lǐ)變化(huà)，因此整個(gè)過程更加簡單，成本也(yě)更低，更有可(kě)能實現商業量産。比如銀納米線塗層可(kě)以直接噴塗或者粘貼到彈性體上，适宜應用(yòng)到大(dà)型建築的(de)玻璃上。

研究人(rén)員(yuán)下(xià)一步将嘗試使用(yòng)更薄的(de)彈性體，這(zhè)樣隻需要更低的(de)電壓就可(kě)以調節透明(míng)度。

5 新型電池：利用(yòng)熱(rè)電波發電，無毒、便攜

現代生活中電池設備無處不在，從智能手機和(hé)電腦(nǎo)到電動汽車，這(zhè)些電池大(dà)多(duō)是由有毒物(wù)質如锂(锂難以處理(lǐ)，供應有限)制造的(de)。如今，麻省理(lǐ)工大(dà)學的(de)研究人(rén)員(yuán)提出了(le)利用(yòng)熱(rè)、不使用(yòng)金屬或有毒物(wù)質的(de)替代發電系統。

這(zhè)種新方法基于一項發現：碳納米管在從一端到另一端漸進地加熱(rè)時(shí)，可(kě)以産生電流。例如，在碳納米管上鍍一層可(kě)燃燒材料，然後從一端點燃它，讓它像保險絲一樣燃燒。

這(zhè)一現象是由麻省理(lǐ)工大(dà)學化(huà)學工程系的(de)“卡本•杜布斯”榮譽教授邁克爾•斯特拉諾，及同事在2010年發現的(de)。現在，斯特拉諾和(hé)他(tā)的(de)團隊使這(zhè)一過程的(de)效率增加了(le)不止一千倍，并已生産出設備，可(kě)以輸出電量，産生的(de)電量與今天的(de)同重量級的(de)電池相當。

斯特拉諾表示，效率的(de)提高(gāo)，使得(de)這(zhè)一技術從實驗室的(de)好奇，步入到其他(tā)便攜式能源技術(例如如锂離子電池或燃料電池)可(kě)以攻克的(de)範圍内。而锂材料如果被暴露于外界空氣極易燃燒，而這(zhè)一技術使用(yòng)的(de)材料更爲安全并且可(kě)再生。

壓電材料d33測量儀目前市場(chǎng)上有ZJ-3型d33測量儀，ZJ-5型積層壓電測試儀，ZJ-6型準靜态d33/d31/d15壓電系統測試儀