理想中的材料

人类一直努力地创造着新产品,并从无休止地寻找着所需要的材料。若干世纪以后,自然的材料库已从石头、骨头、木材扩大到粘土、钢和20世纪的宠儿——塑料。每一种新材料无不使人们的日常生活发生了巨大的变化。现在,科学家们正开创一个新材料的时代——创造理想中的材料:由99.9%空气组成的硬质稀薄泡沫,透明的钻石防护表层和在化学上广有用途的奇特构型的大分子碳。有些研究者不是在改进自然而是模仿自然。他们的创造有时称为“智能”材料,即把人造触觉和人造肌肉联接起来,使物体能改变自身的形状和硬度来适应环境的变化。到现在为止,这些新材料还不能够在工业上投入生产。但随着工艺的提高和制造费用的降低,这些新     

材料信息学初探

提出了材料信息学的概念并进行了阐述, 列举并概述了材料信息学的主要任务与研究领域, 探讨了发展材料信息学的意义, 提出了发展这一新兴学科的建议.     

材料基因组计划简介

美国总统奥巴马明确指出“材料基因组计划”(The Materials Genome Initiative, MGI) 的总目标是“将先进材料的发现、开发、制造和使用的速度提高一倍”。白宫科技政策办公室在2011年6月发布的相应的白皮书《具有全球竞争力的材料基因组计划》中阐述了材料创新基础设施的三个平台：计算工具平台、实验工具平台和数字化数据(数据库及信息学)平台。材料基因组计划/工程不仅仅是要开发快速可靠的计算方法和相应的计算程序,而且也要开发高通量的实验方法来对理论进行快速验证并为数据库提供必须的输入,还要建立普适可靠的数据库和材料信息学工具,以加速新材料的设计和使用。材料基因组计划/工程旨在材料领域建立一个新的以理论模拟和预测优先、实验验证在后的“文化”,从而取代现有的以经验和实验为主的材料研发的理念。     

材料与可持续发展

可持续发展是指建立节省资源的工业体系及实现清洁生产;提高能源利用效率及开发新能源与再生能源;改善生态环境和持续农业与林业生产;减少环境污染及降低温室效应与提高社会的可持续发展,包括控制生育与改进人口素质,这些都直接或间接地与材料相关.本文重点讨论以下四个方面:1.要有效地利用自然资源,并重视废物的回收;2.急需开发材料洁净生产新工艺,减少环境污染;3开发基于地球丰富资源的材料体系;4.开发先进材料与先进生产工艺流程是节约资源与减少环境污染的重要途径.     

稀土功能材料的研究进展

稀土元素在电、光、磁等方面具有独特性质,被誉为21世纪新材料的宝库.本文介绍近10多年来某些稀土功能材料,如稀土永磁材料、稀土磁光材料、稀土磁致伸缩材料、稀土磁致冷材料、稀土超导材料、稀土发光高分子材料和含稀土的汽车尾气净化催化剂的研究及其应用的进展.     

声学计算超材料

尽管数字信号处理器已广泛用于执行复杂计算任务,但仍存在诸多不足,譬如模-数转换器成本高昂、运算复杂度高、低速和高功耗等.出于这个原因,最近人们对基于波的模拟计算产生了浓厚的兴趣.这种计算避免了模-数转换并可以执行大规模并行运算,特别是借助人工设计的超材料,一些对声波进行模拟计算的新方案陆续被提出.这种被称为计算超材料的计算系统,其计算速度可以与波速一样快,尺寸与波长一样小,可以对传入的波包进行复杂的数学运算,甚至可以执行积分、微分方程的计算.这些功能有望实现基于声波传播的新一代超快速、紧凑和高效的计算硬件.本文讨论了声波计算超材料领域的最新进展,调研了用于执行模拟计算的最新的超结构.接着,进一步介绍了声波计算超材料的应用,包括图像处理、边缘检测、方程求解和机器学习.最后,对研究的关键问题和未来可能的方向进行了展望.     

先进材料的关键研究领域

据认为先进材料可能会成为21世纪的技术支柱之一,并可望在欧洲之外的国家取得最大的进展。在迅速发展先进材料方面的竞争能力在很大的程度上取决于一个国家的国防费用的大小和可以预计其效益很大的其他部门如象电子和汽车工业的消费规模。看来,这些部门将是先进材料最先能够得到应用的地方。正是在这些工业领域有钱可花而且有其花钱的动机。大多数的研究努力都是放在这些方向上,尤     

声学计算超材料

尽管数字信号处理器已广泛用于执行复杂计算任务,但仍存在诸多不足,譬如模-数转换器成本高昂、运算复杂度高、低速和高功耗等.出于这个原因,最近人们对基于波的模拟计算产生了浓厚的兴趣.这种计算避免了模-数转换并可以执行大规模并行运算,特别是借助人工设计的超材料,一些对声波进行模拟计算的新方案陆续被提出.这种被称为计算超材料的...     

从材料发展到高分子材料科学与工程

1.材料的概念新版辞海中刊载说,除材料泛指一般供参考用的资料之外,在加工工业中,一般把来自采掘工业和农业的劳动对象称为“原料”,把经过工业加工的原料(如钢材、水泥)称为“材料”;二者合称为“原材料”。经济合作和发展组织(OECD)对材料给予的权威性定义为:“材料是供作单独地或组合式地履行相当持久性功能的固体物质”。     

二十一世纪的材料

在伦敦,一个偶然的时间里,一个老冶金学家和一名青年材料科学家在材料学会优雅的会议室内进行了一次讨论,其结果并不是完全可以预料的……     

可持续发展与环境材料

介绍了可持续发展的概念及基本思路，综述环境协调材料及产品的概念，由来及研究内容，指出环境意识材料学是实现可发展的重要科学技术力量。建议将环境材料的开发研究列入中国可持续发展的优先资助和发展领域。     

巨磁效应材料及应用

在现代社会生产和科学技术中,磁性材料和磁效应在许多方面已经获得重要的应用。近年来,随着磁学研究的发展,在一些新的磁性材料中发现若干磁效应有着很大的,甚至突破性的增长,称为巨磁效应。这些巨磁效应材料的研究和发展不但对磁学提出了重要的挑战,而且也为高新技术的应用提供了新的可能。本文将对巨磁电阻材料、巨磁致伸缩材料、巨磁光材料和巨磁极化强度材料的研究进展和应用前景作一扼要的介绍。     

常规材料与超材料间的近场辐射换热分析

研究了超材料参数对辐射热交换的影响, 同时分别选用超材料、铝、硼掺杂硅3 种材料, 计算并分析了两个半无限大物体光滑平行表面间的近场辐射换热. 数值计算结果表明,不同材料间的辐射热交换与对应的同种材料之间的辐射热交换相比, 辐射热交换的增强和减弱取决于材料的辐射性质. 本工作将为实际应用中材料的选择提供一定的参考价值.     

90年代的热门材料

材料科学正进入一个前所未有的挑战时代和成果迭出的阶段。借助新技术,比如扫描隧道显微镜、原子力显微镜和各种光谱法,材料科学家能比十年前更好地了解进而控制材料的结构和特性。本文将让人们一览材料研究的6大热点,它们是:陶瓷、高级纤维复合物、聚合物、超塑钢、金属-基体复合物、超导材料。陶瓷陶瓷研究体现了材料研究一体化的程度。单块材料,如矾土、硅、碳化物和氮化硅是今天可得到的最先进的结构陶瓷,但由于脆性问题,它们只适用于应力相对低的领域。对它们的研究主要集中于通过添加连续纤维.用其他材料层压它们或用金属熔合它们,达到增强这些材料强度之目的。     

室内装饰设计与材料

在室内设计中,综合运用技术手段,考虑周围环境因素及材料属性,充分利用现有条件,积极发挥创作理念,设计出符合人们生理、心理需求的室内环境。     

蓝光LED 掀起照明的新篇章

夕阳西下,一盏盏发光二极体(light-emitting diode,LED)路灯渐渐亮起;下班后在拥挤的公交车厢里,人们玩着手上的智能手机;繁华的街道上,五光十色的LED招牌炫丽地闪烁着。这些场景对我们来说,也许再平凡不过,但可曾想过,在1990年以前,LED仅用作指示灯。由于1993年一项革命性的发明,使LED领域跨入新的时代,即"蓝光LED"的诞生。赤崎勇、天野浩与中村修二这三位教授致力于     

室内装饰设计与材料

在室内设计中,综合运用技术手段,考虑周围环境因素及材料属性,充分利用现有条件,积极发挥创作理念,设计出符合人们生理、心理需求的室内环境.