發達國家利用人工(gōng)智能助力新材料研發
美國桑迪亞國家實驗室利用機器學習完成繁瑣的材料科學計算,大(dà)幅提升先進材料設計速度,進一(yī)步推動高新技術發展。
英國牛津大(dà)學開(kāi)發出一(yī)種原子機器學習方法,可同時預測非晶材料的結構、穩定性和電(diàn)子性質,助力非晶結構材料相關研究。
加拿大(dà)多倫多大(dà)學利用機器學習技術開(kāi)發出一(yī)個自動化材料發現平台,可顯著縮短用于某種特定用途材料的識别時間,有助于加快材料設計周期。
日本大(dà)阪大(dà)學利用1200種光伏電(diàn)池材料作爲訓練數據庫,通過機器學習算法研究高分(fēn)子材料結構和光電(diàn)感應之間的關系,成功在1分(fēn)鍾内篩選出有潛在應用價值的化合物(wù)結構。
先進信息材料引領電(diàn)子信息行業新發展
美國耶魯大(dà)學開(kāi)發出接近批量生(shēng)産的可拉伸電(diàn)子電(diàn)路材料,能将可拉伸導體(tǐ)與電(diàn)子元器件所用的剛性材料牢固地連接在一(yī)起,在柔性顯示和可穿戴設備等領域應用前景廣闊;美國麻省理工(gōng)學院牽頭攻克二維溝道材料晶體(tǐ)管實用化關鍵難題,有望實現半導體(tǐ)1nm制程。
日本科學技術振興機構開(kāi)發出一(yī)種氮化镓基微機電(diàn)系統諧振器,克服了矽基設備在較高溫度下(xià)穩定性差的缺陷,有望用于5G通信。
瑞典林雪平大(dà)學開(kāi)發出穩定的高導電(diàn)性聚合物(wù)墨水,将使有機電(diàn)子設備的制造變得更容易、成本更低廉。
新加坡國立大(dà)學開(kāi)發出合成納米石墨烯分(fēn)子的新方法,具有極高産率,可用于開(kāi)發下(xià)一(yī)代量子器件。
新能源材料推陳出新,推動電(diàn)池産業加速發展
日本大(dà)阪府立大(dà)學開(kāi)發出一(yī)種新型全固态電(diàn)池電(diàn)極材料,可實現更快的電(diàn)荷轉移,從而極大(dà)提升電(diàn)池性能;東麗公司開(kāi)發出的超薄石墨烯分(fēn)散體(tǐ)系,具有優異的流動性和導電(diàn)性,可用于锂離(lí)子電(diàn)池導電(diàn)材料。
美國Natrion公司推出一(yī)款高性能且靈活耐用的固态電(diàn)解質薄膜,可用于低成本且快速生(shēng)産全固态電(diàn)池。
俄羅斯Skoltech大(dà)學開(kāi)發出新型有機陰極材料,其具有較高的比容量、良好的穩定性和快速充電(diàn)能力,可用于新一(yī)代儲能設備。
生(shēng)物(wù)技術與新材料技術融合程度不斷加深
美國威斯康辛大(dà)學研發出一(yī)種侵入性小(xiǎo)、性價比高的可注射腦電(diàn)極,可用于治療神經性疾病;麻省理工(gōng)學院從折紙(zhǐ)中(zhōng)獲得靈感,開(kāi)發出可生(shēng)物(wù)降解醫用貼片,當其與組織或器官接觸時會轉變爲類似隐形眼鏡的彈性凝膠,粘在受傷部位快速愈合傷口。
澳大(dà)利亞新南(nán)威爾士大(dà)學開(kāi)發出一(yī)種陶瓷基“墨水”,可3D打印出帶有活細胞的骨骼結構。
英國伯明翰大(dà)學開(kāi)發出具有可調節特性的熱塑性生(shēng)物(wù)材料,有望用于軟組織修複和血管支架等領域。
瑞典隆德大(dà)學設計出具有生(shēng)物(wù)相容性的新型生(shēng)物(wù)“墨水”,可使3D打印的人體(tǐ)器官更加逼真。
前沿新材料研究取得新進展與新突破
二維材料方面,美國阿貢國家實驗室牽頭制備出新型二維材料,僅兩個原子厚,但比鋼堅固,可用于制備光控和發光設備;美國哈佛大(dà)學在魔角石墨烯領域取得突破,使用三層堆疊并扭曲的石墨烯實現了超導。
3D打印材料方面,美國橡樹(shù)嶺國家實驗室開(kāi)發出航天級耐熱钼合金3D打印粉體(tǐ)。可用于制造緻密、無裂紋且可承受極端溫度的航天零部件。
智能材料方面,新加坡國立大(dà)學研發出一(yī)種智能泡沫,可以通過非實際接觸方式感應到周圍環境和物(wù)體(tǐ),還可在受損時完成自修複。
超材料方面,瑞士洛桑聯邦理工(gōng)學院研發出一(yī)種具有穩定記憶的可編程機械超材料,可以輕易寫入、長久存儲并随時讀取以機械形式編碼的數據。
超導材料方面,俄羅斯量子中(zhōng)心首次在室溫下(xià)獲得磁性超導材料,有望在不使用昂貴且笨重的冷卻系統情況下(xià)應用量子現象。
文章轉載自微信公衆号:DT新材料