【科技前沿】2019极具潜力新材料人造蜘蛛丝、可编程水泥

　　突破性：将这种细腻而柔滑的聚合物涂在皮肤上，能够瞬间拉紧皮肤、消除下垂，在不知不觉间让皱纹消失。

　　突破性：从化浓性链球菌侵入细胞后释放出的蛋白获得灵感，这种蛋白能够分为二部分，但当它们再相遇时，会像胶一样结合在一起；由这两部分蛋白组成的胶，称为分子强力胶（molecular superglue)。这种胶的粘结强度高、耐高低温性能好，同时能够承受酸和恶劣环境。

　　应用领域：可用作癌症的诊断手段；分子强力胶可粘结金属、塑料及其种物质，解决现有各种涂料都与金属粘附不强的问题。

　　突破性：细菌被喂食糖、盐和其他微量营养素以产生丝蛋白质，然后将这种蛋白质变成细粉末，纺制成纤维、复合材料等。

　　主要研究机构（公司）：日本Spiber公司、巴西基因资源与生物技术研究所、美国Bolt Threads公司、英国剑桥大学研究院、瑞典农业大学。

　　突破性：将水泥颗粒（混凝土中的一种成分）“编程”成使其更坚固的形状。这也产生了具有较少多孔性和更耐水和耐化学性的混凝土颗粒，这不仅防止了化学和水吸收造成的损害，而且对环境的危害较小。

　　突破性：该合金由10％的金和90％的铂制成，所得材料的耐磨性比高强钢高100倍。与大自然中的钻石、蓝宝石等材料处于同一级别，是迄今为止最强的合金。

　　突破性：微晶格材料是目前世界上质量最轻的金属结构组合，在外形上它呈三维开放蜂窝聚合物结构。这种材料的密度是0.9mg/cm3，比泡沫轻100倍。

　　突破性：经化学处理剥离半纤维素和木质素而成的木材海绵，可以从水中吸附油脂，吸油量是其自身重量的16-46倍，可重复使用多达10次。这种新型海绵在容量、质量和可重复使用性方面超越了现有的所有他海绵或吸附剂。

　　应用领域：石油和化学品泄漏对世界各地的水体造成了前所未有的破坏，木材海绵作为一种绿色材料能够有效解决这个问题。

　　主要研究机构（公司）：Jenax Inc、苹果、松下、美国加州大学圣地亚哥分校、哥伦比亚大学等。

　　突破性：坚固、有弹性，且质轻，可以吸收高达自身重量900倍的油脂。石墨烯气凝胶密度0.16 mg/cm3，比氦气密度小，仅为氢气密度的两倍。

　　突破性：自修复材料是一种可以感受外界环境的变化，集感知、驱动和信息处理于一体，通过模拟生物体损伤自修复的机理，在材料受损时能够进行自我修复的智能材料。

　　主要研究机构（公司）：麻省理工学院、美国伊利诺伊大学、米其林、日本国家材料科学研究所（NIMS）、横滨国立大学、东京大学。

　　突破性：利用藻类、细菌、真菌等生物生长来获得可生物降解的纺织品，制成环境友好材料，将服装行业从浪费和污染中解脱出来。

　　应用领域：用作汽车保险杠、门、顶盖、发动机舱、汽车行李箱衬层、仪表盘以及座位的石油基塑料泡沫的替换物。其他潜在的用途有桌面、冲浪板和服装。

　　发展趋势：在智能结构器件、减震装置、换能结构、高精度电机等领域，应用广泛，有些条件下性能优于压电陶瓷。

　　主要研究机构（公司）：Solvent Innovation公司，巴斯夫，中科院兰州物理研究所，同济大学等。

　　突破性：该材料是从丢弃的虾壳中提取的壳质和来源于蚕丝的丝素蛋白组成，复制了昆虫表皮的强度、耐久性和多功能性。

　　应用领域：可用于制造迅速降解的垃圾袋、包装材料和尿布。作为一种特别坚固的生物相容性材料，它也可用于缝合承受高负荷的伤口，例如疝修补或作为组织再生的支架。