新协作优化钢材分类

利用机器学习技术,德国萨尔大学的计算机科学家和材料科学家开发出一种分类方法,据报道,该方法比传统的质量控制程序更加准确和客观。首先,材料研究人员需要帮助计算机科学家了解材料的内部结构是如何与其性能相关的。同样,计算机科学家向材料研究人员展示了机器学习方法如何能够比材料科学家手动进行的任何图像分析产生更准确的结果。

汽车用铝——第2部分 美国的觉醒:石油危机

当世界三大汽车制造商开始考虑用铝板替代钢板时,他们发现了一个与美铝在世界大战前占主导地位的世界截然不同的产业。如果第二次世界大战之前的时期是汽车工业的童年,那么战后的20年就是汽车工业的青春期:自信、自我为中心、生机勃勃,甚至有点儿疯狂。汽车长出了鳍,并且涂上了流光溢彩的双色油漆,奇特且充满活力。

新型铝合金发动机

美国田纳西州橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory,ORNL)与密歇根州奥本山的FCA US LLC和铸造制造商Nemak合作开发用于发动机气缸盖的新型铸造铝合金,这可能会开发出更高燃油效率的内燃机。在ORNL的散裂中子源上使用中子衍射可以比较新材料和现有合金的残余应力水平。研究人员说,使用这些新合金制造的未来发动机还可以减少二氧化碳的排放而不会牺牲车辆的性能。

透明隐形的显示设备

美国加州大学伯克利分校的工程师们建造了一个强光发射装置,它有几毫米宽,关闭时完全透明。该装置中的发光材料是仅三个原子厚的单层半导体。研究人员表示,该设备开启了在墙壁和窗户上安装隐形显示器的大门一一显示屏在打开时会很亮,但在关闭时是透明的,或者在发光纹身等未来应用中使用。商用发光二极管是由一种注入正负电荷的半导体材料构成的,当正负电荷相遇时便产生了光。

在智能材料中置入肌肉

美国埃姆斯爱荷华州立大学的工程师开发出一种智能且反应灵敏的橡胶材料,当受到机械应力时,可以加强高达300%的硬度。在实验室测试中,机械应力将材料的柔性条带转变为可以支撑50倍于本身重量的硬复合材料。新材料不需要外部能源如热、光、或电力来改变其性能。

奥托昆普公司赢得了一份不锈钢钢筋的合同

芬兰奥托昆普长材公司(Outokumpu Long Products, Finland)赢得了向北卡罗来纳州Rodanthe Bridge项目供应超过2500公吨不锈钢钢筋的合同。长达2.4英里的桥梁将确保旅客安全可靠的通行,并能有效的缓解当地的交通流量。该桥将于2020年投入使用。

锂离子电池联盟的出现

美国南卡罗来纳州格林维尔Soteria电池创新集团(Soteria Battery Innovation Group,Greenville, S.C.)正在组建一个联盟,为全球每个电池制造商提供锂电池架构。通过去除多余的金属和热不稳定的电池组件,新的架构几乎消除了自燃的可能性,这种自燃一直影响着锂离子电池在锂离子板,智能手机,电动汽车和飞机等应用中。Soteria表示,采用新技术制造的电池将能够通过比旧版本更严格的安全测试。

构建新的纳米合金

一个由多个机构的科学家组成的团队开发了一种新技术,可以将多达八种不同元素的离子融合在一起,形成高熵的合金化纳米粒子。构成这些颗粒的元素原子均匀分布在一起,形成一个单一的固态晶体结构—这是三个以上元素从未实现过的壮举。纳米粒子可以作为催化剂广泛应用。研究人员表明,多达8种元素能够形成具有均匀晶体结构的纳米颗粒。“这将真正改变人们对之前认为不可混溶的材料的看法。”

能否打印出一个桃子?

韩国梨花女子大学的研究人员正在开发一种能够在家中3D打印定制食品的机器。“我们建立了一个平台,利用3D打印创造食品微观结构的能力,使食品质地和身体吸收能够在个人层面上进行定制,”副教授Jin-Kyu Rhee解释说,“我们认为,有一天,人们可能会使用含有各种成分的粉末版本的墨盒,使用3D打印将这些成分的粉末放在一起,并根据用户的需求或喜好进行烹饪。”

用于检查奇异结构形状的超声波贴片

美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校(UCSD)的研究人员开发了一种可伸缩的柔性贴片,可以更容易地对奇怪形状结构进行超声成像,例如发动机零件、涡轮机、反应堆管道弯头和的铁轨这类使用传统超声设备检测困难的物体。新设备克服了当今超声设备的限制,使用传统的超声波设备难以在没有完美平坦表面的物体上进行检查。传统的超声波探头具有平坦且刚性的基座,当扫描弯曲的、波浪形的、成角度的和其他不规则的表面时,这些探头不能保持良好的接触。

石墨烯兼作染发剂

美容美发专业人士及其客户普遍认识到的问题是,过于频繁的染发会对脆弱的头发造成不可挽回的损害。最近,西北大学的一个团队正在使用石墨烯开发一种无毒的新染料,可以经过30次洗涤而不褪色。

更好的超声波新材料

根据来自美国宾夕法尼亚州立大学、中国和澳大利亚的一个国际研究团队的研究,铁电材料超高压电性理论基础的开发,使得新材料的压电响应是现有商用铁电陶瓷的两倍。向称为铌酸镁钛酸铅(PMN-PT)的高性能压电陶瓷中添加少量钐可显著提高其压电性能。该团队认为,这种通过设计的材料有助于开发其他应用材料。研究人员首先分析了添加各种化学掺杂剂对现有铁电陶瓷局部结构的影响,然后通过比较测得的介电损耗和相场模拟得到的信号,选择最有效的掺杂剂。

汽车用铝——第2部分美国的觉醒:石油危机

当世界三大汽车制造商开始考虑用铝板替代钢板时,他们发现了一个与美铝在世界大战前占主导地位的世界截然不同的产业。1972年,通用汽车公司在实验室中刚刚完成了全钢版的雪佛兰科尔维特XP-895的制造。这辆车很华丽,但它有一个问题:全钢车身比在产的雪佛兰科尔维特重100磅。John Delorean,雪佛兰的总经理,要求雷诺兹使用新型2036合金板材将其车身重新设计为全铝解决方案。

使用中子观察目标内部

一种创新的集中中子束的方法可以让科学家探测尺寸范围是先前看不到的不透明物体的内部,使他们能够探测从陨石到先进的制造材料的物体内部,而不会损坏它们。这种方法可以将中子科学(中子干涉法)的支持工具转换成成熟的扫描技术,用以揭示较大物体中尺寸范围从1nm到10μm的细节。新方法为该工具提供了第一组可移动镜头,能够放大和缩小曾经很难探测的尺寸的细节。

硅金纳米粒子作为白光光源的新技术

来自俄罗斯ITMO大学(圣彼得堡国立信息技术研究和力学与光学大学)的科学家们发现,当受到红外波段的脉冲激光激发时,硅金纳米粒子可以作为白光的有效来源。这样的一个纳米灯球被集成到一个标准探针显微镜中,使研究人员能够克服衍射极限并检查亚波长尺寸的物体。这项新技术使现代近场显微镜更便宜,更简单。

将石墨烯粉末挤压成固体颗粒

美国休斯顿莱斯大学的科学家展示了如何将化学改变的石墨烯粉末压制成轻质半空隙固体,这种固体保留了石墨的许多优异的性质和导电性。Mohamad Kabbani和他的团队证明,将化学改性的石墨烯研磨成粉末并使用手动压力机将粉末挤压成固体颗粒,这种环保、可扩展的工艺可以在几分钟内完成。石墨烯粉末因其相关的化学功能可以被压制成任何形状,具有结构、催化、电化学和电子应用的前景。轻质高强度和高导电性的结合也适用于导电电缆和电极等应用。

适用于航空航天的新型钢

300M钢广泛应用于高应力的飞机起落架结构,尽管它不耐腐蚀,需要保护涂层。300M钢的电镀采用镉增强外表面的耐腐蚀性和珞增强内表面的耐磨性。一种新的无毒锌-篠涂层正在开发中,但如果涂层破裂则无法解决腐蚀问题。最终,不锈钢材料提供了更可靠的解决方案,减少了维护时间以及与腐蚀相关的维修。

研究人员利用电子废料回收聚合物

来自美国伊利诺伊大学香槟分校的伊利诺伊州可持续性发展技术中心的研究人员报告了第一个节能和环保的电子废物回收工艺的开发。该团队发现混合的塑料电子废弃物可能是可重复使用聚合物的宝贵来源。来自冰箱、电视、计算机、显示器和移动电话的电子垃圾对垃圾填埋场和回收企业来说是一个越来越大的负担o虽然这些材料的一些部分很容易回收利用,比如玻璃和金属,但其余的塑料由于是复杂的混合聚合物组成而成为难题。

一种抗剥离的解决方案:结合软材料

目前结合软材料的方法是有限的并且会限制制造工艺。但现在,来自哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)和剑桥大学的研究人员开发出一种新方法,可以不依赖制造工艺使用化学键合成多种软材料。该方法可应用于任何工艺,包括3D打印和涂敷,并打开制造更复杂的软机器的大门。该团队专注于水凝胶和弹性体这两种最普遍的软设备构建模块。科学家们将化学偶联剂混合到水凝胶和弹性体的前驱体中来结合各种材料。

钛大奖将有两万美金

国际钛协会(ITA)正在寻求在改进和发展钛的使用上做出重大成就的个人或组织的奖励提名。改善和扩大钛的使用。钛应用开发(TAD)大奖现己颁发了第12个年头,目前正在接受申请,将于今年秋季在ITA年会上颁发20,000美元奖金。被提名者的评判标准包括改善和扩大钛的使用方面取得的重大成就;促进钛的新应用或提高现有应用中钛的性能;或推出扩大钛使用的技术突破。