最新纳米材料发明盘点XX年材料领域振奋人心的新发现、新发明! 来自:中国粉(来自:写论文网:最新纳米材料发明)体技术网 materialsscience,材料科学是研究、开发、生产和应用金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料的工程领域。新型超材料实现增强光发射和捕捉光据美国科学日报1月16日报道,美国纽约市立大学的一支科研小组成功地展示了如何提高光发射和捕捉嵌有纳米发光晶体的超材料发出的光。由物理学家维罗德?曼诺(VinodMenon)博士带领的这项研究或引领包括超快LED、纳米级激光和高效单光子源在内的一系列应用。在演示中,研究小组使用了具有双曲线分散的超材料以提高纳米晶体的光发射性能,同时设计了一个有效的提取光的方案。“在光学领域,按照人们的意愿控制光在媒介中的行为是使用超材料的意义。”光子学专家曼诺教授这样说道,他专攻纳米级别的光-物质相互作用的控制。“我们的研究既实现了光发射的增强,也能够提取光”,曼诺补充说道。这项研究发表在期刊Optica上。日本开发出反复蓄热的新陶瓷日本筑波大学5月13日发表的一份公报称,该校与东京大学合作,开发出了一种能反复蓄热散热的新型陶瓷,有望用于太阳能发电和工厂排热系统。筑波大学副教授所裕子和东京大学研究生院教授大越慎一领导的研究小组,利用特殊条件烧结用于制造白色颜料的二氧化钛,制作出一种名为“λ-五氧化三钛”的陶瓷。当这种陶瓷受到光照或有电流通过时,它就能积蓄热能。此后若向这种蓄满热能的陶瓷施加一定的压力,其结构就会发生变化,转变成“β-五氧化三钛”。这时,其内部积累的热能也会随之散发出来。反之,如果加热“β-五氧化三钛”,它就会在一定温度下又恢复为“λ-五氧化三钛”且继续吸热。由于这种转变能反复发生,因此可以反复蓄热和散热。在利用太阳能热量驱动涡轮机的发电中,为了在夜间稳定发电,蓄热材料的作用非常关键。虽然很多科研人员在尝试用蓄热效率很高的熔盐,但难以解决熔盐腐蚀管道等难题。研制上述新陶瓷的专家认为,这种新材料很廉价,散热条件不高,因此有望将其开发成太阳能发电所需的蓄热材料或用于收集工厂排放的废热。这一研究小组还准备继续改良工艺,以增大新陶瓷的蓄热量。有关这一研究成果的论文已刊登在最新一期英国《自然通讯》杂志网络版上。德美科学家发明超强记忆新材料德国基尔大学的EckhardQuandt和美国马里兰大学的ManfredWuttig组成的联合研究小组新发明了一种镍钛铜记忆合金,其变形次数可以达到千万次不会断裂,而通常合金材料变形几千次就会断裂。这一新材料在微电子和光学器件、传感器、医疗器件等众多领域将有广泛的应用前景。相关研究成果发表在5月29日的《科学》杂志上。科学家早在上世纪60年代就发明了镍钛记忆合金,这种合金在受热和冷却时会变形,并很快会恢复到最初机械加工时确定的形状。我们熟悉的大多数合金在两种晶格状态下转变几千次,就会出现裂纹甚至断裂,《科学》上刊登的这篇新论文解释说,这是因为在金属高温相会出现越来越多的低温相晶体结构,两相之间的转换不完全会导致合金断裂。《科学》杂志评价认为,德国基尔大学的这项发明大大拓宽了记忆合金的应用领域,电磁耦合器、温度传感器、微电子和光学器件、信息存储介质,以及医疗领域中的人工心脏瓣膜等都有广泛应用潜力。另外,还可以利用这种记忆合金将外界和环境中的热能转化为电能,或开发新的冷却单元。美合成可替代稀土的磁性纳米材料美国弗吉尼亚联邦大学的一个研究小组宣称,他们合成出一种新型磁性材料,在磁性方面可媲美稀土制传统永磁材料,有望降低工业生产中对稀土资源的依赖。负责此项研究的弗吉尼亚联邦大学物理和人文学院教授希夫卡纳说,该发现开辟了一条人工新材料赶超传统永磁材料的全新路径。相关论文发表在近期的《应用物理学快报》上。这种新材料由铁纳米颗粒以及具有磁性的钴和碳纳米颗粒构成,后两者的尺寸大约为5纳米左右。实验显示,这种材料在磁性方面完全能够媲美那些由稀土制成的、传统的永磁材料。此外,这种材料还能在℃的高温下存储信息,具有良好的耐热性和稳定性,并具备长程有序的特点,在数据存储应用领域也有潜在的应用价值。稀土具有“工业维生素”的美誉,如今是极其重要的战略资源,在石油、化工、冶金、纺织等领域具有广泛的应用价值。特别是那些用稀土制成的永磁材料,对通讯、电子以及汽车制造等行业而言更是必不可少。此外,随着绿色科技市场的出现和快速发展,纯电动以及混合电动汽车、直驱风力发电机动力系统和储能系统的市场越来越大,永磁材料及稀土资源的需求量也随之增加,资源短缺问题日益凸显。论文第一作者、弗吉尼亚联邦大学博士后艾哈迈德埃尔—詹蒂说,对解决稀土资源短缺而言这是一项重要的发现。该校纳米科学与纳米科技项目负责人埃弗雷特卡彭特教授表示,这种新材料已经显示出了很多出色的特性,有些方面甚至超