材料科学的基础欧洲杯线上买球

工程师周 - 国家专业工程师协会于1951年首次庆祝的活动 - 于2月20日举行^Th-26^Th，2022年。今年活动的主题是“重新构想可能的可能性”，这突出了工程师在世界上有所作为的方式。

目的是让儿童进行工程和STEM主题和活动。为了标记活动，本文讨论了材料科学工程师的重大影响，并概述了该领域的一些最新进展。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

欧洲杯足球竞彩材料科欧洲杯线上买球学几乎是一切的基础

宇宙不会简单地将自己分为明确定义的孤岛。因此，欧洲杯足球竞彩材料科学欧洲杯线上买球包括从重要的晶体结构到半导体到钛合金的广泛应用，从纳米技术突破到可持续生物塑料的发展，从金属到颜色可调节的LED。欧洲杯足球竞彩材料科欧洲杯线上买球学帮助塑造了现代世界。

这个跨学科的领域（也称为“材料科学与工程”）结合了化学和物理学的元素，并集中在设计和发现新材欧洲杯足球竞彩料（尤欧洲杯线上买球其是固体）上。它被描述为“使用元素周期表作为杂货店，将物理定律作为食谱。”¹

材料科学的最早例子之一（在该学期才知道的很长一段时间）是大约35欧洲杯足球竞彩00年前的铜制造。欧洲杯线上买球这种金属合金包括铜和铅，比铜强，因此使青铜时代的工匠可以将其锤击并闻名为实用的工具和物体，并帮助促进人类文明的发展。

来自不同时代的材料科学示欧洲杯足球竞彩例：青欧洲杯线上买球铜时代的斧头（左）和一个突破性的超薄“渔网”色质金属最近在加州大学伯克利分校开发的（右，比例尺代表5微米）。图片来源：辐射视觉系统

信息技术的基础

现代材料科学有欧洲杯足球竞彩效地帮欧洲杯线上买球助创建了计算机和消费电子行业。这一切始于开发超纯式的硅（现在称为电子级硅），该硅是通过消除诸如硼，磷和碳等杂质制成的。为了产生集成电路，硅必须包含每万亿美元的这些材料的<0.1部分。欧洲杯足球竞彩

在1955年至1990年之间，半导体的增强和创新“提高了性能，并使电子材料和设备的成本降低了一百万倍，这在人类技术历史上是无与伦比的。”欧洲杯足球竞彩²

To put this into perspective, Applied Materials CTO Omkaram Nalamasu explains, “To build today’s smartphone in the 1980s, it would cost about $110 million, require nearly 200 kilowatts of energy (compared to 2 kW per year today), and the device would be 14 meters tall.³

如今，电信基础设施和系统取决于“各种晶体半导体；金属化膜导体；介电膜；焊料；陶瓷和聚合物形成的底物，在其上组装或印刷电路；以及金或铜线和电缆。”⁴

大量的LED和显示器设备中的核心材​​料是氮化镁（INGAN） - 氮化壳和硝酸酯的制成混合物。当成长为晶体时，Ingan促进了在红外，可见和紫外光谱上发出光所需的带隙调谐。

蓝色的LED，由氮化合金合金固定。图片来源：辐射视觉系统

欧洲杯足球竞彩材料科学家在追求工程新颖的智能材料方面坚持不懈，具有自然界中通常没有发现的特性。例如，石墨烯是二维版本的钻石或石墨，是一层碳六边形晶格结构。

石墨烯是一种非凡的材料，因为“它比钢重200倍。在过去的十年中，我们能够使用石墨烯制作新型的电子产品，非常高性能的晶体管，新型传感器和基于其独特性能的新型复合材料。”⁵

实验室中的灵活，透明的石墨烯。图片来源：辐射视觉系统

最近的材料科学欧洲杯足球竞彩进步欧洲杯线上买球

接下来，我们介绍了许多新兴应用程序和最新技术创新的示例，其中材料科学发挥了关键作用。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

比锂电池安全

锂离子电池是当今大多数电子设备和车辆的主要能源。但是，它们有两个主要的缺点：首先，它们包含一种可能极易易燃的液体电解质，其次，全球锂供应链可能导致地缘政治紧张局势加剧。

最近，日内瓦大学的一组研究人员开发了一种固体电解质材料，该材料显示了电池所需的导电性能。该材料（碳水化合物）是使用钠生产的，钠比锂便宜，几乎在地球上任何地方都可用。

“冷冻烟”又称气凝胶

气凝胶是多种多样的材料，被认为是世界上最轻的固体，包欧洲杯足球竞彩括数量高达99.98％的空气，并具有独特的特殊特性。

例如，“透明的超胰岛硅凝胶表现出任何已知固体的最低导热性。超高表面积碳凝胶当今的快速充电超级电容器。超高，可弯曲的X-Aerogels是有史以来最低密度的结构材料。”欧洲杯足球竞彩⁶

与花园变种凝胶不同，气凝胶是干燥的，由凝胶的低密度固体框架组成，该凝胶在提取水分后仍保留。

NASA利用基于二氧化硅的气凝胶在火星漫游车上进行隔热，并且它们被用作化学溢水清洁剂的吸收剂。

此外，“碳凝胶还用于建造小型电化学双层超电容器。由于气凝胶的高表面积，这些电容器可能比类似额定的电解电容器小的2,000至5,000倍。与正常的超级电容器相比，气凝胶超电容器的阻抗可能非常低，并且可以吸收/产生很高的峰值电流。”⁷

一块二氧化硅气凝胶。（图片资源）。

折叠显示

LG Chem（LG Display的姊妹公司）为可折叠屏幕设备（例如智能手机和笔记本电脑）创建了一个新的封面窗口。它被称为“真实折叠窗”，它是通过在PET膜（薄型塑料）上涂上特殊涂料材料来制造的，以产生像玻璃一样硬的表面，但具有塑料的柔韧性。欧洲杯足球竞彩

该材料旨在克服与设备相关的问题，例如屏幕铰链部分的折叠印象或裂纹。它还改善了盖子的耐热性和其他机械性能。

使不可能成为可能

基于麻省理工学院的工程师已应用新型聚合过程生产一种全新的材料，该材料比钢质强，又比塑料轻。它可以很容易地以大量的数量制造，并且可能会彻底改变工业格局。

用途包括从桥梁和基础设施到汽车零件和手机的轻巧，耐用的涂料。有效地是一种新型的塑料，该聚合物具有自组装成2D纸的能力 - 科学家认为这是不可能的过程，因此其昵称“不可能的塑料”。

“不可能”的二维聚合膜，其强度是钢的两倍，但塑料的薄膜是钢的两倍。（图片资源）

本文仅列出了一些最新的发展材料科学家和工程师正在从事世界各地的实验室和研究设施。欧洲杯足球竞彩每天都开发出惊人的新物质，有可能彻底改变医学，技术和工业，并帮助创造一个更可持续的星球。

参考

1. Diamandis，P。，“3个主要材料科学欧洲杯足球竞彩突破，欧洲杯线上买球以及它们对未来重要的重要性，” SingularityHub，2020年5月21日。
2. 欧洲杯足球竞彩计算机和通信的材料，大不列颠。（2022年2月16日访问）
3. 同上。
4. Diamandis，P。，“3个主要材料科学欧洲杯足球竞彩突破，欧洲杯线上买球以及它们对未来重要的重要性，” SingularityHub，2020年5月21日。
5. Diamandis，P。，“欧洲杯足球竞彩材料科学技术融合欧洲杯线上买球。”博客文章，2016年3月23日。（2022年2月16日访问）
6. aerogel.org。（2022年2月16日访问）
7. “气凝胶。”新世界百科全书。（2022年2月16日访问）

此信息已从Radiant Vision Systems提供的材料中采购，审查和调整。欧洲杯足球竞彩

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