1. 透明涂層材料：半小時修復汽車表面劃痕

據發表在國際科技期刊《ACS應用聚合物材料》上的論文，韓國化學技術研究院（KRICT）研究團隊開發出一種透明涂層材料，涂抹后暴露在陽光下30分鐘可使汽車表面劃痕自我修復。

汽車涂層的優良耐久性是汽車表面保護的首要問題。此外，防護涂層材料應為無色透明，這樣才能看到產品的原色。然而，很難在滿足所有這些條件的同時提供自我修復功能。具有自由運動分子的材料有著較高的自愈效率，但耐久性較差；而硬度高、耐久性好的材料自愈性能則較差。

新材料滿足了上述所有條件，具有與商業防護涂層材料相似的性能。表面劃痕暴露在陽光（尤其是太陽光中的近紅外光，波長范圍為1000—1100納米）下30分鐘即可自愈。

新開發的自修復材料有望在未來用于交通領域、智能手機和電腦等電子設備，以及建筑涂層材料等。此外，研究人員估計，通過減少有害有機溶劑的使用，新材料還能為實現碳中和作出貢獻。

2. 新型聚合物：可用于去除廢水中的染料，之后可以重復使用

在紡織業和其他行業產生的廢水中，染料是主要污染物之一。一種新開發的合成聚合物能夠從水中去除這種染料，而且它可以被清理并重新用于處理更多的廢水。

這種富含氮氣、不溶于水的聚合物被稱為聚碳二亞胺，它是由北卡羅來納州立大學的一個團隊創造的。

在實驗室測試中，這種聚合物首先被溶解在一種溶劑中，然后被混入被紡織業常用的20種不同類型的酸性染料污染的水樣中。根據酸度和染料分子的表面積等因素，該聚合物能夠成功地從16個樣品中去除所有的染料，這是用眼睛和紫外線可見光光譜法評估的。

3. 用于航空航天領域的新型耐火復合材料

俄羅斯國家研究型技術大學NUST MISIS的科學家研制出一種用于航空航天領域的新型耐火復合材料。研發人員說，他們能夠同時提高材料的熔點、導熱性和抗氧化性，并降低材料的密度和生產中的能源成本。研究結果發表在《國際陶瓷》 （Ceramics International) 上。

“我們提出的復合材料不僅在2000攝氏度以上的溫度下具有很高的抗氧化性，而且還具有很高的機械和熱物理性能。碳化硅的添加提高了抗氧化性，并且幾乎使密度降低了一半，而機械性能卻沒有下降”，實驗室負責人莫斯科夫斯基赫介紹說。

這種材料可用于制造火箭和其它部件。制造者解釋說，由新型復合材料制成的結構段將在經受最大熱負載的完全流動停滯點上提供高效的熱保護。

科學家透露，碳氮化鉿是通過在氮氣中燃燒鉿與碳的混合物來合成、經放電等離子燒結獲得塊狀材料。這是一種適用于工業生產的簡單、快速且節能的方法。在下一階段，科學家們打算研究利用新型復合材料生產在高速氣流中運行的各種結構元件的技術。

海洋能源公司正在研究擴大波浪發電站的規模，以利用水的動能作為再生能源。公司與來自Structeam的輕量化專家聯合項目的重點是OE12浮標，嘗試采用輕量化復合材料替代目前的鋼材。

整個復合浮標將使用具有特別好的機械性能的閉孔、熱塑性和可回收的聚合物泡沫——來自3A復合材料核心材料的AirexT92。它具有抗疲勞性、化學穩定性、抗紫外線和可忽略的吸水性，使其成為海事應用的理想選擇。該芯材特別適用于承受靜態和動態載荷的輕質夾層結構。

美國研究人員開發了一種用于3D打印材料的方法，該材料具有可調節的機械性能，可感知自身如何移動以及如何與環境相互作用。研究人員僅使用一種材料并在3D打印機上運行一次即可創建這些傳感結構。

發表在《科學進展》上的這項技術，有朝一日可用于制造具有嵌入式傳感器的柔性機器人，使機器人能夠了解自己的姿勢和動作。

研究人員3D打印了一個HAS柔性機器人，該機器人能夠進行多種運動，包括彎曲、扭曲和拉長。他們讓機器人完成一系列動作超過18小時，并使用傳感器數據訓練可準確預測機器人動作的神經網絡。

研究人員稱，用連續的類皮膚傳感器來感知柔性機器人，一直是該領域的巨大挑戰。這種新方法為柔性機器人提供了準確的本體感受能力，并為其通過觸摸探索世界打開了大門。

來源：前沿材料