中國在納米材料上造“蜂窩”,收益已達上億元,開創(chuàng)國際研發(fā)先河

現(xiàn)如今中國已經(jīng)成為了全球工業(yè)制造能力最強大的國家,而制造業(yè)的基礎是材料,為了獲得更先進的材料,中國也投入了大量資源到材料學領域,前段時間一個消息傳來,中國科學家在納米材料表面造出了“蜂窩”,在納米材料表面打下大量的微小小孔,制造出了一種類似蜂窩結構的材料,這種材料被中國專家命名為介孔材料,是一種擁有大量特殊性質的新材料,目前應用它應用這一技術的部分產(chǎn)品已經(jīng)開始生產(chǎn),收益已達上億元,有西方專家感嘆,中國科學家這次開創(chuàng)了國際研發(fā)的先河,納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺寸或由它們作為基本單元構成的材料,這大約相當于10到1000個原子緊密排列在一起的尺度。

納米材料是一類結構尺寸達到納米級的新型材料,擁有很多異于普通材料的性質,比如納米級的小球或線等,而介孔指的是尺寸在2-50納米之間的微小孔洞,納米介孔材料就是一種全新的,表面存在著大量介孔的材料,早在上個世紀西方國家就開始研究這種材料,但直到中國作出突破之前,西方的研究都局限于無機材料,利用電化學技術等讓納米級二氧化硅無機材料顆粒進行自組裝形成介孔材料,而用這種方法制造的材料本身也是無機物,脆性較大、容易碎裂,而這次中國科學家則研究出了在高分子材料表面打孔的辦法,制造出了人類歷史上首個有機介孔材料。

那么這種材料有什么特殊之處呢?它在我們日常生活中能扮演什么角色呢?其實這種材料相比其他材料或許會給我們的日常生活帶來更多影響,首先就是介孔材料表面上存在著大量微小孔洞,因此擁有巨大的表面積,可以在它的表面沉積一層薄薄的催化劑物層,用于催化化學反應,在現(xiàn)代化工生產(chǎn)中,催化劑的催化能力除了與自己的性質有關之外,還與自己的表面積相關,而用介孔材料制造的催化劑擁有巨大的催化表面積,因此可以讓化學反應更快進行。
其次介孔材料還可以在其他領域內得到大規(guī)模應用,比如在電子產(chǎn)業(yè)里,介孔材料巨大的表面積讓它成為了一種性能優(yōu)秀的超級電容制造材料,用它制造的超級電容擁有更大的容量,可以用在軍用的電磁炮或民用的高鐵里,而在醫(yī)學領域介孔材料可以用來制造空心小球,包裹著特定的藥物分子進入患者體內,將藥物精準送到作用位置,極大降低藥物的副作用和用量。

據(jù)稱目前中國科學家研發(fā)的這種有機高分子介孔材料已經(jīng)得到了大規(guī)模生產(chǎn)和應用,用這種材料制造的新型電路板已經(jīng)開始生存,產(chǎn)值高達上億元,而用它制造的過濾器和醫(yī)學材料也正在緊張研發(fā)中,預計不久后就會有消息,有西方專家表示,中國科學家研發(fā)的這一技術將給納米材料領域帶來一場革命性的變化。
而中國科學家沒有因此驕傲自滿,目前還正在進行更加深入的研究,除了研究性能不同的介孔材料之外,還在研究更加先進的制造技術,讓未來的科學家可以在材料表面制造形狀大小各異的介孔,發(fā)揮各種不同的作用。