一大波新材料横空出世，改变世界超出你想象
军工资源网 2022年01月26日
立陶宛考纳斯理工大学（KTU）的一组化学家合成了用于建造破纪录的过氧化物太阳能模块的材料，其转化效率为21.4%。这是通过活性太阳能电池层的钝化实现的，它提高了电池的效率并大大改善了其稳定性。
目前，KTU的研究人员正在与其他国家的同事合作，生产功能性、空穴传输材料和新的过氧化物成分。根据Rakštys博士的说法。"科学领域的国际合作是至关重要的，因为不可能涵盖所有的领域，如在这种跨学科领域工作的化学、物理学和材料科学。"
这并不是KTU科学家第一次在太阳能技术方面创造世界纪录。KTU的化学家与柏林亥姆霍兹中心（HZB）研究所的物理学家一起，提高了串联硅-过氧化物太阳能电池的效率，现在达到了29.8%。这是这种类型的太阳能元件的世界纪录。
在最新研究中，科学家们使用异碘化物和异甘露醇作为基础原料，制造出了上述新聚合物。异碘化物和异甘露醇这两种化合物都由糖醇制成，具有一个坚硬的原子环。
研究人员发现，新研制出的异碘化物基聚合物的硬度和延展性与普通塑料相似，强度与尼龙-6等高性能工程塑料相似。值得注意的是，这些新聚合物材料在粉碎和热处理后仍拥有优异的机械性能，而粉碎和热处理是物理回收塑料的常用方法。
此外，研究人员还发现，通过制造同时包含有异碘化物和异甘露醇单元的共聚物，可以分别控制这两种单元的机械性能和降解速率，为使用糖的独特形状独立调节特定用途塑料的降解性（而不会显著改变材料的其他性质）打开了大门。
伯明翰大学康纳·斯塔布斯博士表示：“石化基塑料目前面临极大的环境挑战。因此，我们可以另辟蹊径，研究其他独特的结构和形状，以创造出与当前商用塑料具有相同性能的更好塑料。”
尽管世界各地数以百万计的人享受着髋关节和膝关节置换手术带来的新的行动能力，但许多人没有意识到，自上世纪60年代以来，这种植入物所用的材料基本上没有变化。
研究人员说:“有了3D打印技术，我们可以重新设计这些合金用于特定的用途，这就是它的魅力所在。在未来十年，我们将会看到使用3D打印技术设计出各种新型合金。这不仅仅是一个塑造形象的平台。它也是一个为特定应用创建新组合的平台。”
以髋关节和膝关节植入物为例，研究人员多年来一直在添加涂层，试图提高兼容性。与此同时，当细菌找到一个很好的生长位置时，髋关节和膝关节置换手术常常不得不应对植入物感染。研究人员认为也许重新设计一种兼容性更好或耐细菌的合金是个好主意。在过去，由于成本问题，行业一直不愿重新设计材料。
“使用增材制造或3d打印技术，您可以根据自己的需求定制结构，不仅可以使用化学或成分控制，还可以在有限的成本、时间和较小的制造足迹下实现所需的功能。”该论文的合著者说。
