多數(shù)人應(yīng)該在很多地方聽說過納米材料,但用到很奢侈。納米材料經(jīng)常被用在傳感、醫(yī)療、量子捕捉等“高大上”領(lǐng)域,一般需要高精尖技術(shù)研發(fā)而且價格昂貴,所以一直沒有得到普及。
最近,由陳曦教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(羲源創(chuàng)新科技)研發(fā)的一種納米材料應(yīng)用——NEAS材料(逆勢安全結(jié)構(gòu)),用材價格低廉的原材料,采用特殊改性技術(shù),可將有害動能轉(zhuǎn)化為相對無害熱能和自由能。這一材料的研發(fā),直接讓納米材料在納觀世界的應(yīng)用走向宏觀世界,普及民用領(lǐng)域。
NEAS材料應(yīng)用的領(lǐng)域
NEAS材料主要應(yīng)用在抗沖擊、吸能、緩沖、減震等需求較大的領(lǐng)域。目前合作對象在鞋材領(lǐng)域比較多,有Kappa、Under Armour、361、李寧、安踏等國內(nèi)外知名品牌。
運動防護(hù)領(lǐng)域:把NEAS材料應(yīng)用到運動跑鞋中底的設(shè)計中,會為運動者提供更專業(yè)的緩沖減震體驗。同時這種材料還可以用于運動頭盔中,比傳統(tǒng)的EPS(可發(fā)性聚苯乙烯板)緩沖能力更顯優(yōu)勢。
汽車領(lǐng)域:安全、輕量化是汽車界追隨的主題,上百年來傳統(tǒng)汽車一般采用的是金屬機(jī)身,通過潰縮變形實現(xiàn)沖擊防護(hù)作用。如果用全新的NEAS材料緩沖原理取代金屬潰縮機(jī)理,那么汽車在設(shè)計構(gòu)架上將擺脫對于冗重復(fù)雜的金屬固件的依賴,整體設(shè)計理念將有質(zhì)的飛躍。(不要說現(xiàn)在有碳纖維車,辣么昂貴買不起)
電動汽車領(lǐng)域:電動汽車不僅需要安全、輕量化,更需要持久的續(xù)航能力。目前,鋰離子電池能量密度已達(dá)極限,而增加電池組重量給汽車安全帶來嚴(yán)重挑戰(zhàn)。逆勢系統(tǒng)提供了對電動汽車電池組的全方位保護(hù)方案,包括微觀的防短路爆炸納米結(jié)構(gòu)設(shè)計,介觀的電池外包保護(hù),和宏觀的電池組緩沖結(jié)構(gòu)。能夠大幅度取代傳統(tǒng)的電池組防護(hù)材料,提高汽車安全性的同時增加電池重量,降低車身總重量,使得續(xù)航里程有望有一個飛躍。
目前,已有智能電動汽車廠商,如蔚來汽車和智車優(yōu)行等希望通過逆勢系統(tǒng)在整體車身設(shè)計、和動力電池組保護(hù)上獲得全新的理念。陳曦告訴創(chuàng)業(yè)邦(微信搜索關(guān)注:ichuangyebang),接下來會接觸北汽、比亞迪等汽車廠商,如果蘋果要造車,團(tuán)隊愿意第一時間與之取得聯(lián)系。
可直接應(yīng)用在頭盔、跑步鞋中底的NEAS材料模塊化成品
此外,NEAS材料還可應(yīng)用于醫(yī)療器械、建筑、運輸、國防警用等領(lǐng)域。目前團(tuán)隊根據(jù)不同需求領(lǐng)域,研制了不同系列的模塊化產(chǎn)品。
既然這種納米材料能夠從“高大上”領(lǐng)域普及到民用領(lǐng)域,那么它有什么特殊的原理和改性技術(shù)呢?
NEAS材料的革新點在哪里?
NEAS材料(比碳纖維秘密低一半以上),是一種由專有的改性納米多孔材料和功能液體組成的復(fù)合材料結(jié)構(gòu),其巨大的比表面積為能量轉(zhuǎn)換過程提供了理想平臺。
據(jù)陳曦介紹,逆勢安全材料結(jié)構(gòu)的減震緩沖能力比已有的材料結(jié)構(gòu)高出數(shù)倍到數(shù)十倍。
NEAS材料的工作原理就是當(dāng)材料受到?jīng)_擊波后,功能流體迅速進(jìn)入到納米多孔材料的孔內(nèi),將動能轉(zhuǎn)化成了相對無害的自由能,界面能和熱能,而同時結(jié)構(gòu)又成為波導(dǎo)散射應(yīng)力波。外力沖擊波減退后,流體又迅速回流,系統(tǒng)可以重復(fù)使用。
NEAS材料工作原理
這種超強(qiáng)減震緩沖能力得益于羲源創(chuàng)新科技的三大競爭性核心技術(shù):
① 逆勢安全材料的設(shè)計 :這種技術(shù)將自然界已有的納米材料(比如硅土,沸石)通過一系列專利工藝進(jìn)行改性,并且和相應(yīng)的功能流體和助劑匹配。設(shè)計的復(fù)合材料可以承受極端溫度,也可以呈現(xiàn)不流動的凝膠狀。
②NEAS材料的優(yōu)化:根據(jù)不同的應(yīng)用行業(yè),場景等,將逆勢安全材料封裝在不同的結(jié)構(gòu)中,并對結(jié)構(gòu)材料、外形、封裝方式予以優(yōu)化。
③ 逆勢安全系統(tǒng)的訂制:根據(jù)行業(yè)的安全保護(hù)和多功能需要,給出全套的安全訂制方案,使得材料、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)融為一體。
另外,相比于動輒上百元1克的石墨烯、碳納米管,NEAS材料用材是廉價的沸石或硅土,其原礦石的成本可最低至近百元1噸。
這也是其能夠得到廣泛普及的原因之一。
以NEAS材料為開端,逐漸建立“中國的貝爾實驗室”
陳曦是哥倫比亞大學(xué)地球與環(huán)境工程系終身教授,擁有10余年的先進(jìn)材料研究經(jīng)驗,是國際公認(rèn)的力學(xué)界新一代領(lǐng)軍人物之一,世界上唯一獲得材料科學(xué)領(lǐng)域三大獎項的學(xué)者,也是國內(nèi)最年輕的長江學(xué)者和千人計劃學(xué)者。
其實,逆勢安全結(jié)構(gòu)是陳曦團(tuán)隊最新科研成果之一,目前實驗室還有二氧化碳的負(fù)排放、仿生材料在微制造的應(yīng)用等研究成果。
目前陳曦團(tuán)隊也正在推廣這種能源轉(zhuǎn)換、存儲、負(fù)排放等多項技術(shù)。同時他希望通過這種顛覆性理念集合學(xué)術(shù)界、企業(yè)界等打造一個政產(chǎn)學(xué)研的平臺,做中國的“貝爾實驗室”,讓更多的具有變革思想的科學(xué)家和創(chuàng)業(yè)者加入,為社會、國家?guī)碚嬲膭?chuàng)新和環(huán)保性的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
據(jù)悉,羲源創(chuàng)新科技已獲得來自真格基金和洪泰基金近1000萬天使輪投資,陳曦向創(chuàng)業(yè)邦(微信搜索關(guān)注:ichuangyebang)透露,今年下半年將計劃尋求不低于數(shù)千萬的Pre-A輪融資。