科创中国

#纳米晶使碳纤维复合材料更加坚韧#美国德克萨斯州农工大学的研究人员们使用了一种名为纤维素纳米晶的天然植物产品，来使碳纳米管均匀地分布到碳纤维复合材料上。采用超细碳纤维束增强的聚合物是轻如羽毛、强如钢铁的复合材料的缩影，这使它们在很多行业领域得到了广泛应用。如果添加碳纳米管，可以进一步增强复合材料的功能，但用于整合碳纳米管的化学过程最终却使它们在复合材料上的分布不均匀，从而限制了强度和其他有用性能的最终实现。研究人员们表示，他们的方法要比传统方法快，能够从纳米尺度来设计碳纤维复合材料。

#科研团队研发新型复合材料# 近日，蒙特利尔工程学院的一个科研团队在杂志上发表了一项最新研究成果，称他们利用增材制造的方式，发明了一种新型复合材料。该材料可吸收高达96%的冲击能量，且材料不会破碎。这种材料的出现使生产更加耐用的智能手机保护屏成为可能。研究人员表示，该材料的设计灵感来源于蜘蛛网和其惊人的特性。研究人员称，蜘蛛网可以在其丝蛋白内部的分子层面，通过牺牲性连接进行变形，因此可以抵抗昆虫撞击时产生的冲击力，而正是这一特性启发了他们。该研究意在展示如何将塑料织带与玻璃面板相结合，从而避免面板在受到撞击时破碎。聚碳酸酯加热后，会变得像蜂蜜一样粘稠。利用该属性，团队使用3D打印机来“编织”一系列厚度小于2毫米的纤维，然后在整个网络凝固之前，快速垂直打印一系列新的纤维。

#纤维增强复合材料回收与再利用技术# 纤维增强复合材料具有轻质高强、耐腐蚀、抗疲劳、成型工艺好、可设计性强等优点，被广泛地应用于航空航天、风电叶片、体育休闲、交通运输和桥梁建筑等领域制件，并且以碳纤维为代表的复合材料用量正在与日俱增。然而复合材料应用的越广泛，产生数量也就越多。在碳纤维、预浸料以及复合材料制品的生产过程中，不可避免的会产生大量的废弃纤维增强复合材料。2018年，我国复合材料总产量为430万吨，预测在2023年将达到556万吨左右，预计到2034年，全球碳纤维复合材料风机叶片废弃物的数量将达到22.5万吨以上。已先后超过德国、日本居世界第2位。并且目前我国复合材料生产工艺大多数还在使用手工铺设的方法，近几年新增的复合材料废料量也愈来愈高，因此复合材料回收在我国具有很大的市场价值。

#用牛皮纸木质素制作低成本碳纤维# 汽车所消耗的燃油量不仅与发动机性能有关，还与汽车的重量相关，由于汽车的碳排放量对全球气候有较大影响，因此通过降低汽车重量进而减少燃油量也是众多研究人员的研究方向。最近发表的一项研究中，来自日本金泽大学的研究人员对一种工业废弃物进行了化学改性，并将其加工成一种轻质结构材料。这一成果有望降低汽车等的燃油量，进而提高燃油经济性。研究人员从常见的木材制浆过程中的副产品—牛皮纸木质素入手。造纸厂通常会燃烧牛皮纸木质素来发电，因为它很难有其他任何用途。将牛皮纸木质素化学加工成更有用的材料，将改善造纸生产的环境可持续性。

#仿生两栖机器人可用于农业和搜救# 本古里安大学机械工程系仿生设计和医学机器人实验室从事动物运动研究，并将成果用于仿生机器人开发。实验室主任大卫·扎洛克说，新型机器人的运动受蟑螂借助展臂（伸开肢体）行走的机制启发而来，通过设计，它还能像蛇怪蜥蜴那样在水上快速行走。扎洛克表示，该机器人旨在用于农业、搜救以及挖掘的目的，这些应用涉及爬行和游泳。在日前召开的国际智能机器人和系统国际会议上，扎洛克和研究生阿维·科恩介绍了名为AmphiSTAR机器人的机械设计及其控制系统。在展示的相关视频中，机器人可模仿蟑螂动作在地面（包括草地、泥地、碎石地等）急促爬行。遇到水时，它可以低速游泳和水上奔跑，20厘米深的水坑也阻挡不了其继续前行。

#复合材料在海洋平台、舰船等领域的应用# 现代高科技的发展离不开复合材料，对于现代科学技术的发展，有着十分重要的作用。近年来已广泛应用于航空航天、海洋开发、船舶舰船、高铁汽车等，因其具有重量轻、耐腐蚀、耐高温、强度高优良特点，在很多领域都发挥了很大的作用，代替了许多传统的材料。目前玻璃纤维和碳纤维复合材料在海上能源开发、船舶制造、海洋工程修复领域发挥着巨大的作用。

#气动管之旅－－碳纤维超级高铁# 超级高铁可以彻底改变铁路运输。曾经被开发为紧急邮件的一种选择，现在正在开发中，它有可能在将来以接近音速的速度运送人和货物-像胶囊一样可以通过真空管以每小时1200公里的速度运行。迄今为止，最成功的原型是使用碳纤维材料开发的。

#碳纤维快递无人机为您送货# 随着人力等综合成本的不断提高，国内电商巨头们也纷纷开始试水无人机快递技术。而无人机讲究轻量化设计，碳纤维是其首选材料。据物流行业人士分析，在未来的3到5年，物流的人力及交通成本将上涨20%—50%，在此情况下，无人机物流系统将有很大的应用价值。初步的设想是将快递无人机与自动基站结合使用，在整个货运过程中，自动基站负责货物挑拣、电池更换、维护，无人机则负责向外输送，可以不间断地连续工作24小时。从成本上说，同一单快递，快递员送货的成本是5元左右，无人机快递则可以省一半以上成本，同时效率可提高70%。

#可持续高性能天然纤维复合材料# YCOM和Bcomp宣布成功进行了天然纤维前碰撞吸收结构（FIAS）的碰撞测试，这是同类产品中的第一个。由领先的先进技术专家设计，并使用来自可持续轻量化专家的高性能亚麻纤维，证明天然纤维可以在结构和安全关键部件中发挥重要作用。防撞箱旨在优化天然纤维增强材料的性能，并在FIA认可的米兰测试室进行了测试。从安全的角度来看，这种材料不仅显示出所需的均匀碰撞性能，而且还消除了尖锐碎裂的危险。此外，天然纤维复合材料废料可用于热能回收。对于赛车行业来说，这证明了高性能天然纤维可用于比以前认为的大得多的应用，从而减少了对环境的影响，并使技术能够转移到机动性上。

#最新型担架系统采用碳纤维技术# 近日，MATBOCK公司展示了最新研制的三款担架系统。“S-LIFT（S系列担架）”全长1.98米，足以容纳所有受伤的士兵，最大承载力为181千克。柔性担架主体与每侧的支撑杆有五条连接带，均匀分配重量，承担沉重的伤员。说到碳纤维，很多人想到的都是跑车，可随着科技的发展，碳纤维不再像当初那般昂贵，可以应用到越来越多的领域了。图为美国公司开发的S型便携担架（S-LIFT），看上去似乎与普通战地担架没什么区别，但特别的是，S型担架的两根支撑杆是用碳纤维制成的。

#碳纤维复合材料在轨道交通中的应用案例# 碳纤维(carbonfiber)是由有机纤维经过一系列转化得到石墨微晶材料，其组成为含碳量高达90%以上高分子碳纤维，力学性能十分优秀。碳纤维与基质材料复合成的碳纤维复合材料可应用在车辆生产、精密制造、军工航天等高技术领域，还可用在工业生产、医疗器械、生物工程等方面。随着轨道交通运输行业对轨道客车的安全性、舒适性、绿色节能性提出了新的要求，碳纤维复合材料作为一种新型替代材料逐渐引起了世界各国的关注。

#3D打印复合材料的传感器外壳盒# IMAL是一家为生产木屑、胶合板、中密度纤维板和定向刨花板提供机械的专业公司，该公司以TeraHertz/毫米波（T射线）技术为基础，创造了一种可放置于生产循环周期末端的质量控制系统。为此，该公司求助于CRP公司来为其生产功能性的传感器外壳盒。在对3D和2D文件进行精确分析后，CRP选择了激光烧结工艺，并从用于激光烧结技术（由CRP本身发明）的顶级复合材料系列中选中了Windform XT 2.0碳纤维增强复合材料，这一材料选择最终被证明是非常恰当的：由碳纤维填充的Windform XT 2.0 复合材料为传感器外壳盒带来了电磁屏蔽性能，这被IMAL看作是一个重要的意外收获。

#固化炉＋自适应模具，复材生产新路线# 有报道称，丹麦奥尔堡和瑞典哥德堡已开始合作为复合材料行业提供一种自适应模具和加热解决方案。该解决方案需要将固化炉和可重复使用的自适应模具设计结合起来，以适应复合材料制造的标准面板尺寸。在可重构的自适应模具上将复合材料和热塑性塑料热成型为弯曲设计的过程是减少一次性模具的使用并减少树脂使用的制造过程。其他好处包括减少浪费，生产更轻巧的复合材料产品以及降低制造成本。

#聚焦“六新”抓项目“三个一批”见实效# 聚精会神抓项目，一心一意谋转型。从今年2月底开始，我省滚动持续、压茬推进“三个一批”（即签约一批、开工一批、投产一批）活动，全省开发区聚焦“六新”，全力以赴抓项目，坚定不移促转型。今年以来，尽管受到疫情的影响，但我省的投资增速仍在持续加快，前三季度全省固定资产投资增速达9.5%，位列全国第三。

#复合材料：轨道交通中不可替代的新秀# 近些年，随着国内轨道交通行业的快速发展，轨道车辆轻量化的要求越来越高，碳纤维复合材料成为轨道交通行业下一步的重点研发方向。2015年，国务院印发了制造强国战略第一个十年行动纲领，明确将先进轨道交通装备列为十大重点突破领域之一。

#第一届山西水论坛在太原成功举办# 为广泛凝聚各方智慧，深入研讨山西水资源水环境水生态问题，助推山西高质量发展，11月5日，由山西省水利学会、山西省水利发展中心及山西黄河水文化发展有限公司承办的第一届山西水论坛在太原成功举办。论坛为2020年山西省科协年会“‘科创山西’科技经济融合发展系列论坛”版块内容，主题为“提高水安全保障能力 助力山西高质量发展”。

#打造电价“洼地” 集聚先进产能# 作为资源大省，电价优惠是我省转型发展中的创新举措。一千瓦时电便宜一毛钱意味着什么？如果将这一千瓦时电一毛钱的优惠放大到全省战略性新兴产业上，2019年，企业可节约15亿元的用电成本。

#邀孙玉院士讲物联网产业相关内容# 11月5日，2020年全国大众创业万众创新活动周山西分会场活动——“数字经济”大讲堂在山西智创城NO.2举行。中国工程院院士孙玉受邀以《我国物联网产业的起源和发展》为题作报告。会上，孙玉院士围绕我国物联网产业发展、技术研究和应用领域作报告，从国民经济信息化讲起，层层递进，详细阐述了物联网的相关概念，梳理了我国物联网产业从2006年至今的发展历程。

#航空航天复合材料回收利用的有效方法# 欧洲斯巴达项目由AIMPLAS协调，其主要目标是找到一种回收和再加工复合热塑性材料的新方法，以减少航空航天工业产生的废物量及其对环境的影响。另一个目标是设计更环保的制造方法。斯巴达项目，与其他机械回收方法相比，这种方法使80%的现有航空航天废物得到利用；通过减少废物回收的步骤数，将处理时间缩短50%；使用更高效的自动再加工方法，使二氧化碳排放量减少30%，并抑制对原材料的生产需求。

#产生创纪录长度的碳纳米管森林# 现在来自日本的一组科学家制定了一项突破性的策略。该团队提出了一种新颖方法，该方法可以产生创纪录长度的CNT森林：比以前的最大值大14厘米，相当于7倍。早稻田大学副教授领导该小组，他解释说：“在常规技术中，由于催化剂的结构逐渐变化，碳纳米管会停止生长，因此我们专注于开发抑制这种结构变化的新技术。使CNT可以生长更长的时间。”该团队根据之前的研究发现，创造了催化剂。他们将coated（Gd）层涂覆在硅（Si）衬底上的常规铁铝氧化物（Fe / Al 2 O x）催化剂中。该Gd层在一定程度上防止了催化剂的劣化，使森林长到大约5厘米长。