今天,先进材料具有超越钢、铝和钛等日常材料的性能,达到新的性能水平,为以前未曾想到的应用提供了可能性。复合材料已经彻底改变了交通运输行业,而先进金属合金对现代医学、燃气涡轮机和石油天然气行业都至关重要。对于工程师来说,先进材料提供了新的功能,并为节约资源、提高可持续性和减少制造对环境影响提供了潜在手段。
先进材料和合金现在不仅包括金属、复合材料、塑料和陶瓷,还包括在细胞水平上操纵它们的有机材料和工艺。例如,纳米技术已经成为一种以特殊特性操控材料的手段,这些特性可以在一到一百纳米的尺度范围内影响生物、化学和物理行为。在这个微小的水平上使用先进材料必将影响医学创新,但也将推动新的消费品、能源系统类型以及先进制造技术形式的诞生。
未来,先进材料有望在用于存储间歇性可再生能源的新型超级电容器技术的发展中发挥作用,以及改变其形状以将数据存储在计算机内存中的微小材料。先进金属、陶瓷和复合材料还在新型和改进的增材制造(3D打印)技术的发展中发挥关键作用,而人工智能正在被用于改进和开发新型耐腐蚀合金。
在涉及先进材料和工业时,似乎它们的使用唯一的限制就是我们的想象力(或我们的计算机的想象力)。
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