伦敦帝国理工学院与苏州大学联合研制出可用于下一代太阳能光伏面板的新型无铅钙钛矿材料(PIMs),其具有与卤化铅钙钛矿相似的典型结构,但不含相同的有毒成分,更加环保且安全。该材料在阳光下的效率约为1%,但在室内照明条件下的效率高达5%,而且通过吸收家中或建筑物常见灯具发出的光线,这些材料可将光再转为电能,效率已达商业应用水平。除了具有环保的特性,新材料还可在非常规基材上架构,如传统技术不兼容的塑料或织物面料上。未来这项技术还有望为可穿戴设备、医疗保健监测、智能家居及智能城市等无电池设备供电。(cnBeta.com)
日本国立材料研究所的研究人员受刺鲀表皮结构启发,制备出新型超疏水材料。研究人员将四针状氧化锌微米颗粒加入聚二甲基硅氧烷(PDMS)的乙酸乙酯溶液中,经交联形成具有多孔框架结构的超疏水复合材料。该复合材料涂覆到所有基材上均表现出超疏水性和良好的机械稳定性;经1000 次磨损和1000 次弯曲循环,甚至多次液滴撞击及表面切割后,仍能维持超疏水性。这主要归因于四针状氧化锌颗粒含有长4~10μm 的针状结构,减少了水滴与复合材料的接触面积;同时与PDMS 构成了孔径约1μm 的多孔结构,使复合材料可有效缓冲机械冲击和变形。(蓝海星智库)
美国普渡大学开发了一种超白油漆,能够反射照射在漆面上的95.5%的阳光,使表面保持-7.8℃的温度,比周围环境更低,这也是以往热反射白色涂料无法实现的性能。研究人员在设计油漆时使用了碳酸钙填料,而非油漆常用的二氧化钛微粒,其能够把油漆本身吸收的紫外光降低到最低水平。无论是在白天还是黑夜,该油漆的温度都远低于周围环境。该油漆可以用来让建筑物“自然”保持低温,减少空调和其他降温技术对气候变化的影响,可以应用于房屋、屋顶、汽车甚至道路,帮助减少各类建筑对高能耗空调的需求。(cnBeta.com)
美国布法罗大学的研究人员通过模仿珍珠的外层涂层,采用热梯度定向凝固工艺制备出具有结晶度梯度的超高分子量聚乙烯,并制成具有优异能量吸收能力和抗冲击性的功能梯度材料。研究人员先向材料施加热梯度,在热梯度消失后,材料顶层与环境接触而迅速冷却,引起快速固化,形成部分非晶态聚合物链;底部则完全融化并逐渐冷却,形成聚合物链结晶。该功能梯度材料顶层、中间层和底层的结晶比例分别为34%、45%和74%,具有优异的能量吸收性能(5.7N·m)和抗冲击性(1249.7Pa)。该材料可应用于背心、头盔等防弹衣及船舶、直升机车辆的防护装甲领域。(蓝海星智库)