美国曝出革命性材料,或重新定义未来,仅比LK-99小一个“神”级

今天来聊美国最近曝出的一种新的革命性材料,它究竟有多神奇呢?如果这段时间那个火爆全球的韩国室温超导材料算超级完美,无比神奇的话,那么这个材料可能也就仅仅只比它小一个“神”级,至少算是很完美,神奇无比了。韩国的LK-99已基本没戏,这个却已经开始售卖了,它究竟靠不靠谱呢?

材料的性能

这个材料有多神奇呢?它的网站上是这样说的,这种材料是为未来打造的下一代材料,它将重新定义什么才是可能。

这样说看起来像是在吹牛,有点虚头巴脑,简单来说,根据该公司列出的材料特性,它比铝轻75%,比钢强10倍,和铜的导电性一样,可以弯曲拉伸,制成线、带、网等多种形式,还耐腐蚀,不会像金属那样生锈或氧化,可以在恶劣的环境中使用,并且还与人体组织相容,可用于医疗和健康领域,而它的原材料在自然界极为丰富,并且是人类正在想竭力清除的有害物质。



该公司声称,这种材料将取代钢铁、铜和铝等碳密集型材料,阻止甲烷直接进入大气层,锁定二氧化碳减缓全球变暖,并且副产品是氢气这种绿色能源,未来将广泛应用于电网、航空、汽车、纺织品、医疗等各个领域。

看看,它是不是集所有优点于一身,是全世界所有人都梦寐以求的完美材料?

材料的研发

这种材料叫加尔沃恩(Galvorn),你听着是不是很熟悉,没错,《魔戒》中虚构的一种金属,黑色闪亮,像钢一样硬,却又柔软可延展,可以用来打造铠甲,抵挡所有的刀枪箭矢。

加尔沃恩是美国休斯敦一家公司德克斯马特(DexMat)开发的,团队成员来自莱斯大学,据称由美国两家空军机构、NASA、能源部及国家科学基金会等机构大佬,和几家风险资金大佬投资2000万美元孵化而来,技术建立在已故诺贝尔化学奖获得者理查德·斯莫利(Rick Smallley)及其合作者马泰奥·帕斯夸里(Matteo Pasquali)的专利之上,而帕斯夸里正是该公司的联合创始人兼首席科学顾问。



加尔沃恩名字的由来,也正是受到《魔戒》的启发,其创始人声称是托尔金的粉丝。哇,这简直是衔着全人类的希望诞生的啊,踏着五彩祥云,异香扑鼻而来。

那么这种材料是如何生产出来的呢?具体的生产过程我没有找到,不过它是一种碳纳米管制成的材料,最早可以追溯到莱斯大学化学、物理学和天文学教授理查德·斯莫利。1996年,斯莫利与莱斯大学化学教授罗伯特·柯尔(Robert Curl)、苏塞克斯大学教授哈罗德·克罗托 (Harold Kroto)一起,因发现巴克明斯特富勒烯,也就是“巴克球”(buckyball),而获得了诺贝尔化学奖,并成为纳米技术及其应用的倡导者。



如果韩国LK-99被证实是室温超导,大概也会走上这样的路线,开创一个全新的领域,并且叙事更为宏大。

德克斯马特公司今年6月1日宣布,它已获得了莱斯大学两项专利的全球独家许可,可利用莱斯大学最初开发的一种特殊方法来制造加尔沃恩,这其中应该就有斯莫利和帕斯夸里的专利。通过这种方法制造出来的加尔沃恩,比起相同直径的铜线来说,具有12倍的强度,至少25倍的弯曲耐受性,高达50%的热导率,却只有铜密度的1/6。


该公司宣称,加尔沃恩的生产可以阻止甲烷直接进入大气层,避免其燃烧排放更多的二氧化碳,这个环保的理由有点牵强啊,所以有点让我怀疑他们在吹牛,因为即使你不用甲烷制造,我们还不是要洗澡烧菜,把甲烷燃烧排入大气层。

该公司还声称,未来将直接使用捕获的二氧化碳及可再生能源来生产加尔沃恩,这将让它的生产完全变成负碳足迹,为人类的环保事业做出巨大的贡献。

总之,该公司宣称加尔沃恩每年有可能取代30亿吨工业二氧化碳排放。

材料的前景

加尔沃恩已经有了第一个商业化应用——帮助飞机机翼除冰。德克斯马特公司已与美国空军合作,在飞机机翼上安装了加尔沃恩线圈,通过电流加热来防止冰雪积累,在提高飞行安全和效率的同时,可以减轻飞机重量和油耗,避免乙二醇除冰带来的腐蚀性和毒性。

但加尔沃恩的应用显然还有许许多多令人垂涎的可能,如此优异的材料性能,可以说无所不能。它可以被制成纱线、电缆、胶带、机织物、复合材料和三维结构等,用于能源、汽车、航空、可穿戴设备等很多你所能想到的行业,并且可能替代很多传统材料。



比如现代社会广泛使用的电线电缆,如果用导电良好、强度高、耐拉伸的加尔沃恩来制造,将大大减轻产品的重量,降低结构复杂度,铺设也更简单,可以节约大量的金属材料和其它耗材,连电杆和铁塔都可以间隔得更远了,狗狗们可能要骂娘了。

在建筑环境中,可以将加尔沃恩纳入混凝土和其他材料中,建造更坚固、更耐用、使用寿命更长的建筑物。

在交通领域,加尔沃恩可以在提升结构强度的同时,大大减轻汽车、火车、飞机、火箭、卫星等物体的重量,节约大量的能源。

加尔沃恩还可以制造更轻的风力涡轮叶片,增加其使用寿命,制造导电性更好的电池,增加其容量和充电速度,提高电网的稳定性和效率,并用于生物传感器、人工肌肉、智能纺织品等各种领域。

材料的价格

如果神奇优秀的材料,简直就是人类的救命稻草啊,尤其是在天气越来越热,所有生命都要被热浪窒息的时候,什么时候这种“上帝派来”的完美材料才能进入我们的生活,拯救地球,拯救生命呢?

这就要说到加尔沃恩的原材料和价格了。根据该公司泄露的只言片语,我们可以猜测,加尔沃恩目前是用甲烷和沼气等碳氢化合物来生产的,首先将其在高温下裂解,然后利用电场或磁场,将碳原子排列成碳纳米管的结构,之后拉伸形成线、带、网等多种形状,最后制成成品加尔沃恩材料。


看起来不像是很复杂,原材料也很便宜,但当我找到该公司的网站时,却差点把眼睛都瞪爆了!

该公司目前有多种产品在售,直径50微米的碳纳米管单管是90美元/米,150微米的加捻纱是160美元/米,1厘米宽的加尔沃恩碳纳米管薄膜是310美元/米,而网状织物6x6英寸的是2510美元/张!

这都不是太贵,而是贵得没谱了!这要是替换全世界的电缆,还不得拿全球的GDP来换?

所以加尔沃恩要想获得大规模的应用,可能还有很长的路要走。

当然,这种材料是不是该公司说的那么神奇,究竟是不是靠谱,我们现在还不知道,毕竟才看到它的第一个应用,实践是检验真理的唯一标准,或许不久的将来,我们就能知道了。

参考:https://dexmat.com/

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页面更新:2024-03-01

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