脑洞传奇：盘点新材料2015最酷发明

张翠华50

声控电子书、虚拟显示器、自动修复……这些炫酷的概念不再是空中楼阁，苹果、三星、亚马逊这些站在风口的企业正在大胆想象，小心创造。下面我们就一起来看看2015年有哪些炫酷的新材料已经被科学家发现了呢？
1、宾夕法尼亚大学：发明比纸还薄但是比钢强度还高的新材料
超薄，重量轻，但是坚固耐用。当然，这里指的并不是女孩子们每个月那几天需要的特殊创可贴。而是科学家们在实验室当中对所有新型材料的期待，的确，拥有这 种特性的材料将能够被用于更多的领域，而对于很多科研人员来说，他们也能够在此基础上实现更多的事情。而现在，宾夕法尼亚大学研究室的科研人员开发出一种 新型的材料，或许将具有上述所有的特性。这是一种由氧化铝原子通过特殊的技术加工合成出的新型纳米材料。它的厚度仅有 25——100 纳米。

　　而研发人员则表示：通常在人们的概念当中，氧化铝是一种较为脆弱的材料。你会从日常生活的经验当中对它进行一定的判断，认为它是一种容易弯曲或破碎的材料。但是现在，通过这种最新的纳米工艺将它进行过加工之后，不论弯曲到怎样的程度它都能够很好的恢复原样。

　　并且，它有着超强的导电性和导热性。但是在这些特性之上，它的柔韧性是非常强的，并且异常的坚固。即使它的厚度是以纳米进行计算的，但是在一般情况下你根本无法将它撕裂或是怎么样。

　　这种材料将被用来开发许多最新的高科技产物，比如已经在构想当中的机器昆虫，类似于机器蜜蜂或是机器苍蝇这种，那么这样的材料将会是用来制作翅膀的首选。当然，它的作用还不只于此，基于这种材料的各种特性，科研人员将能够开发出各种新的用途。

2、NASA发明新材料 两秒钟金属自动修复
记得科幻电影中的自动修复机器人吗？美国航空航天局（NASA）发明一种新材料，可以在2秒钟内，自动修补损坏的部位。该材料可能用于宇宙飞船及军用飞机和坦克外壳的自动修补。

　　虽然该材料目前尚不能像科幻电影《终结者》中的液态金属机器人那样，智能修补而丝毫不留痕迹，但它可以让宇宙飞船以及军事飞机或坦克自动修补破损的外壳。

　　科学家在试验中演示，带有一个或两个聚酯层的金属被洞穿后，因为氧气进入并与之混合，含有三丁基硼烷（tributylborane）的聚酯液体胶发生化学反应，很快变硬，最后修复金属的破损部位。

研究者人员表示：“这种液体胶和空气接触几秒钟，即从液态变成固态。”目前，该材料仍需进一步的研究，检测其应用特性。该材料非常可能用于修补宇宙飞船上的破损洞，以及用于军事设备，如飞机或坦克。这种自我修补材料是美国航空航天局和密西根大学的科学家合作研制的。密西根大学的吉姆 斯哥特（Timothy Scott）解释，这种材料不能作为组成成分单独使用，而是需要和其他材料混合应用。斯哥特说：“我们的目的是迅速修补（破损洞）。”而且，这种材料的特点是，越薄起效越快。试验中，材料板的厚度是1毫米。实际产品中，材料板会更薄，可能厚度为一毫米的几十之一或几百分之一。
3、声控动画电子书
这个发明是这样的，当你给孩子读电子书的时候，如果读到“龙在吼叫”几个字，你会实时听到龙的大吼声。微软的这个专利可以让你通过声音来控制动画电子书。
4、手机屏幕的全息显示
三星开发出一种新技术，可以在手机屏幕上实现画面全息显示（虚拟成像），和其他技术不一样的是，这个技术的实现并不需要额外的背光。
5、像卷报纸一样卷起你的手机
采用柔性显示屏技术，三星已经申请了能够将手机卷起来的专利，据三星介绍，用户可以像卷报纸那样卷起手机，甚至可以把手机卷起来当花瓶。
6、德国科学家发现巨磁电阻新材料磷化铌
德国马普固体化学物理研究所和亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫研究中心(HZDR)及荷兰拉德堡大学(Radboud)的科学家共同发现了一种具有超快速电子的新型巨磁电阻材料——磷化铌(NbP)。在研究该材料时，科研人员首次在单一材料上观察到电阻增加近万倍。该材料可用于生产电子元件，在信息技术领域具有巨大的应用潜力。

　　研究发现，当对磷化铌施加强磁场时，其电阻急剧增强。磷化铌电阻在磁场中之所以有如此急剧的变化，是因为所谓的洛伦兹力使电荷载体的磁场发生了偏转。随着磁场的增强，流向错误方向电子的比例越来越大，从而导致电阻增大。超快速的电子会导致巨磁电阻，电子在材料中移动得越快，洛伦兹力和磁场的影响就越大。在过渡金属铌(Nb)和磷(P)的合成物材料中有超快电荷载体，即所谓的相对论电子，其移动速度是光速的千分之一，每秒300公里。因此，磷化铌具有明显的巨磁电阻效应。研究人员还发现了电子非常快速、灵活的原因。在磷化铌中，这一特殊属性是由特定的电子态负责的：在所谓的Weyl金属中有一些电子，他们好像是无质量的，从而可以移动得非常快。研究人员认为，磷化铌的巨磁电阻效应可以通过巧妙的材料设计进一步得到改进。马普固体化学物理研究所和亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫研究中心的专家们希望将来继续合作，共同开发Weyl金属。
7、南开陈永胜教授团队首发现“光驱动”新材料
南开大学化学学院陈永胜教授及其团队日前公布一项研究成果——新型石墨烯材料，可以在太阳光等各种光源照射下驱动飞行。作为世界首个“光驱动”新材料，该成果被发表在国际著名学术刊物《自然-光学》上。

　　陈永胜教授表示，“我们在3年多前切割一种特殊三维石墨烯材料时，意外发现光可以对其产生推动效果。此后‘光是否不仅能推动细胞还可以推动宏观物体’就成了我们最重要的研究课题。”后来，陈教授团队联合该校物理学院田建国教授共同研制出了这种能用光进行驱动的石墨烯材料。

　　据该成果的视频资料显示，在几十厘米的真空管里，在一束光的瞬间照射下，几毫克的新型石墨烯材料能一次前进几厘米到十几厘米，最远时可以运动40厘米。

　　目前对这种新型材料的整体研究还处在实验室起步阶段，但随着研究的进一步深入，或许未来在三维石墨烯的助力下，宇宙飞船也能利用“光驱动”穿梭太空。