（文章來源：上海錦町）
新材料的發展的速度越來越快，并且在很多領域都取得了突破性的進展。下面給大家介紹一下最近我關注到的幾個值得大家都關注的材料科學的進展，而且我認為未來幾年里，這些進展很可能會大規模地進入產業界，從而形成一個材料科學的小熱潮。所以值得大家去關注。

我們都知道電子產品現在面臨的一個很大的問題就是散熱。電子產品越做越小，看看你手機里有多少零件就知道了。但是這些小的電子產品在運轉的時候會產生大量的熱，如果不能及時散熱的話，這個產品就不能夠順利地使用了，甚至有手機爆炸的現象出現。散熱一直是個老大難的問題，因為我們都知道熱能是從中間向外面逐漸傳遞的，中間如果不斷產生熱能的話，溫度一定是最高的。

但是我們都知道，比如說聲波，其實它就是一種波的形式，我們說的任何話，聲音出來以后迅速向周圍傳播，而中間就不再有聲音了。你大吼一聲之后，中間并不是由中間逐漸向外面擴散，而是立刻就沒聲了。所以聲波是像波一樣向周圍傳遞的。

但是，現在MIT的科學家發現，如果給定某種特殊的材料，其實熱也能像聲波一樣，會迅速地像漣漪一樣向周圍傳開，造成中間迅速變冷，而周圍熱度在一圈一圈地增加。也就是說我們原來以為熱是一種逐漸傳遞的物質，只不過是因為熱這種波碰到周圍的環境會產生一個又一個的擴散，所以這些波逐漸地疊加，造成中間是最熱的。但是如果你能找到一種相對純凈的物質，就不會形成擴散，這時候熱就會像波一樣傳導。這種物質是什么呢？其實很簡單，就是特殊制備的石墨烯。

也就是說，未來在我們的手機里面，在最需要散熱的部位貼上一層石墨烯的膜。這層膜會造成手機里產生的熱量迅速地傳導出來，它的傳導效率就跟聲波一樣是非常非常高的，那么散熱就不再是問題了。也就意味著，我們的電子產品還可以繼續集成更多的東西，集成更強大的計算能力，形成更微小的產品。微小的產品有什么價值？很多時候就是大小耽誤了我們對產品的使用。

所以隨著現在消費電子，汽車電子的小型化，集成化，連接器，傳感器，微型開關等電子會采用像C17200,C18080,C18070,C15100,19010,C70250等的一些高性能銅合金材料，材料厚度越來越薄，強度性能要求越高，滿足電子產品功能性方面的需求。

另外，我們看到最近有一個科研成果，是一位著名的華人科學家做出的，他叫曹原，非常年輕，才二十三、四歲，MIT的學者。他做的科研成果也很了不起，他發現兩層石墨烯只要稍微轉一個神奇的角度，這個角度是1.4度，就會形成一個超導的界面。我們都知道超導研究是非常有價值的。為什么電路里面會形成熱量，就是因為導體里存在電阻。當一個導體完全沒有電阻，也就是超導狀態的時候，它就不會產生熱量了，也就是說你不管有多少計算，它都是沒有熱量的，所以未來計算超導也是很重要的一部分。

超導以前最大的問題就是所謂“低溫超導”，要在很低的溫度才能實現。曹原的研究成果就是高溫超導，不需要特別低的溫度。當然，它離室溫還有差距，所謂高溫是指的相對于絕對零度而言的高溫，比絕對零度高幾十度、一百度，那離現實還差著一兩百度，基本上零下兩百度左右的水平算是高溫超導。那么會不會隨著納米科技的進步，我們能找到室溫超導的材料？我相信一定會有那一天。當然，一旦找到了室溫超導材料，整個電子產業可能就會產生一場革命了，因為今天我們面臨的很多的問題，能耗問題、散熱問題、計算問題都會出現顛覆，所以材料科學真的非常值得期待。

另外一個值得期待的進展，就是有科學家在催化劑的效能上找到了提升的途徑。最近有一個介紹，就是政府在推動氫能源車的發展，坦白講我認為我們政府在推動電動車的發展上非常成功，而電動車產業一旦確立了它的優勢之后，不宜立刻去推動它的競爭性技術，所以其實現在不宜推廣氫能源汽車。當然，氫能源汽車背后也還有技術不成熟的問題，技術不成熟的主要原因就是，如果你直接用水解氫，把水分成氧和氫就有了源源不斷的動力，而水是到處都可以獲得的，似乎取之不盡，用之不竭。但實際上有個現實的問題，就是水解氫付出的能量比收獲的能量有時候還會高，也就是說水解氫需要大量的能量來產生水解，比如你用電解，你要耗大量的電才能把它變成氫，也就是你制備的能量超過了你獲得的能量，它是不值得的。

但是，有一個辦法能解決。制備能量相當于我要想到山的另一邊，我要爬過一個很高的山，所以我要耗很多的能量。但是用催化劑的辦法，相當于在山中間打了一個隧道，也就是說我不需要耗這個能，還可以到山的另一面，這就是催化劑的好處。但是傳統催化劑的效率比較低，現在科學家發現催化劑效率比較低的原因，是因為催化劑要和每一個分子，甚至原子去接觸才能產生催化作用，這個分子、原子的接觸都是需要時間的。

提升接觸的效率，就能提升催化的效率。他們在催化的時候同時加上了超聲波，使得分子振動的頻率加快，和其他分子接觸的效率大大提升，這樣能夠使得催化劑的效能提升1000倍。也就是說某一天，水解氫會不會通過催化劑在低能耗的情況之下實現呢？我認為至少理論上往前邁了一大步，這個可能性大大地增加了。

當然，材料科學的進步不只是理論上的，有很多現實里的進步也非常了不起。美國亞利桑那州立大學教授姜漢卿的科研成果，他做了一個很了不起的材料上的突破。我們都知道，可食用的材料其實是最好的，為什么呢？因為如果我做體內檢測的話，我把它吃掉以后它會自然地被排泄出去。但是，可食用的材料怎么做成電子產品是一個老大難的問題。姜漢卿教授原創性地把所有可食用材料的導電性作了系統的分析，然后突破性地利用可食用的材料做出了可食用的醫療器械。

他現在做出一個產品，是可食用材料制成的測胃酸的膠囊。把膠囊吃下去以后不到一分鐘的時間，在體外用一個讀數器就能讀出你的胃酸數據。因為現代人生活壓力大，工作壓力大，容易造成胃酸過多。胃酸過多往往要到胃穿孔、胃潰瘍的程度大家才發現。但是，如果你能夠早期檢測出胃酸過多，無疑是所有現代人的福音。但是以前檢測胃酸過多的手段只有胃鏡，這是非常痛苦的，要把一個細長的管子從嘴里吞咽下去，一直伸到你的胃里。現在就很簡單了，用一個小小的膠囊，吃下去以后就可以讀出數來，而且不用管這個膠囊，它會被自然分解排出，對人體完全無害。

坦白講，這不是納米層級，但是依然是材料的進步。材料科技有它的魅力所在，它總是會出人意料地取得某些讓你覺得非常黑科技的科技成果，但同時又是很現實的應用。所以材料科技非常值得我們關注。
（責任編輯：fqj）