金属,大家想到的无非就是金银铜铁铝等等,没啥稀奇的。
金属的用途很多,大到武器、炮弹、航天飞机,小到钉子、螺丝……也似乎没有啥了不起的。
但是,如果把金属做成导弹、火箭的燃料,或者是做成汽车机油的添加剂,是不是有点鬼扯了耶?
之前,两江新区举办了2017年国创杯大赛,其中拔得头筹的项目团队,便提出了金属使用的新方式:把金属压缩成为纳米金属材料。
说简单点,便是把我们常见的铁、铝、银、钨等金属,缩小到纳米级别的材料。
不过,你大爷始终是你大爷。金属变小了,不也是金属?纳米级的铁能干啥?兑成药粉喝了,变钢铁侠吗?
“科普”一下。
当金属被缩小到纳米级别时,主要会发生三个方面的变化。
一是颜色变了。金银铜都有自己的颜色,当它们都成为纳米级的材料时,颜色基本都统一成灰黑色了。
二是活性变了。通俗一点就是,缩小前“稳如泰山”,缩小后“非常好动”。
三是吸附性变强。举个例子,大家印象中,金属很独立的,很难“融化”。但变成纳米级后,它的吸附性就不一样了,甚至可以溶于水中……
还有一点,金属变成纳米级后,因为体积变小,延展性也变好,以前印象中很“硬”的金属,柔韧性会变得更好。
有了这些特性,纳米金属材料的使用方式,各位看官心里是不是有个方向了?
还是没有?好,小智来说。
第一是柔性显示器。
目前显示器都在走弯曲路线,但屏幕的背后,总得有电路才能显示吧?怎么样的电路,是这种柔性曲面屏幕背后,最好的材料?
目前看来,是纳米银导电墨水。银到纳米级后,吸附性变强,可以制成纳米银墨水,同时,保留了它自身的导电性,甚至比没有成为纳米级的银更导电!
纳米银导电墨水制成的柔性电路板
如果举一反三,未来穿戴式设备的功能,会不会因为纳米金属材料的使用,变得更加丰富?
二是用于燃料。
对于武器而言,攻击范围与距离无疑是重要的。
比如导弹这样的武器,其射程范围,还是与燃料有很大关系的。像铝这种金属,一旦成为纳米金属材料,因为活性变化,它变得更易燃易爆。这样一来,它便是导弹、火箭这类武器最好的助推催化剂。
举个例子,某导弹本来射程为5000米,以前想增加1000米射程,需要增加1/5的燃料。如今使用纳米铝后,因为其体积小,活性强,只增加一丢丢(比1/5燃料少很多),便能实现目的。
你说,这种节约成本、减少体积的事,你做不做?
三是用于修复。
大家都知道,使用汽车,也意味着磨损,包括发动机、齿轮……
经常我们会听到各类推销,这个油、那个剂,都是打着减少磨损,增加汽车寿命的口号。你信不嘛?磨都磨了,还能回到刚买的时候那样?
但如果这些油里,有纳米级金属材料,就真有可能。
有业内人士告诉小智,利用纳米金属材料的吸附性,制作相应的汽车机油等产品,这些纳米金属材料便会去修复汽车上那些已被磨损的区域。就好像有人在田地里挖了一个坑,你去拿土把它填起来一样。
那该如何把金属变成纳米级?
据小智所知,有3种方法:物理研磨法、化学还原法、电子爆炸法。
物理研磨法,就是物理方式:磨!但是,不能磨出比研磨体自身硬度更高的金属材料,所以局限性明显,而且有污染。
化学还原法顾名思义,通过化学反应来获取,但是也存在污染,而且获取金属种类有限。
电子爆炸法,是三种方式中最“稳”的,没有污染,获取种类多。原理是通过超高压脉冲的形式,让金属在短暂时间里爆炸,从而把它变成纳米材料。
在2017国创杯上,复朗施纳米科技公司的“高纯度新型纳米材料生产装备研制及量产项目”使用的新型纳米机,便是使用电子爆炸法,而且,他们还弥补了国内相关产业的空白呢!
该公司相关负责人表示,目前的设备仅有2台,还不足以实现纳米金属材料的量产,预计到明年,他们能够实现初步的产能目标,其产值也将达到数千万。
小智预测,一旦这行业成熟,纳米金属材料的供给能够跟上,很多科技产品将实现质的突破,我们的生活也将因此改变。
撰稿 杨骏
编辑 周季钢 杨骏
审核 张红梅
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