氮化硼纳米管材料每克1000美元,为什么这么嚣张?
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相信上图已经生动诠释了小编的表情,毕竟每克1000美元,就算是不吃不喝小编一个月的工资都买不起啊。
但俗话说得好,真金不怕火炼,好货经得起考验。这纳米氮化硼纳米管材料,到底何方神圣又有何神通,才能称得起它这个身价呢?
氮化硼散热涂料+飞机=5倍音速,你怕了吗?
人类对速度的追求是没有极限的,自从20世纪50年代末进入喷气式客机时代,国际民航界就不断追求飞行速度的提升。而让车辆、航空器等维持高速行驶的关键就在于承受行进途中产生的强烈热能。
比如已经退役的超音速客机「协和号」,其表面硬铝材质使飞机能在1.5万米高空承受高达127℃的摩擦高温,以2.02马赫(即时速2474公里,1马赫等于1倍音速)的速度飞行。但是,除了稳定的机身结构与轻重量外,涂覆飞机的材料更是飞机能否超音速飞行的关键。
当年,协和号客机从伦敦飞抵纽约仅耗时约2小时53分钟,创下航班飞行最快纪录。
本文身价昂贵的主角——氮化硼纳米管材料,正是最近在美国空军的资助之下,美国国家航空暨太空总署(NASA)与美国宾汉顿大学成功研制出的氮化硼散热涂料的原材料,目前该项研究已发表在《科学报告》期刊。
让它身价大涨的关键在于,当这种氮化硼纳米管材料用于做散热涂料时,它能够承受比目前用于飞机的碳纳米管更高一倍的高温,意味着它能够让飞机承受住更强烈的热能,从而提高飞行速度,有可能在未来10年内,飞机就可以用不到1小时的时间以5倍音速从美国东岸飞到西岸了!
而上面提到的碳纳米管(Carbon Nanotube)之所以被运用到高端航天和跑车上,正是因为其具有超强的抗拉强度(比同体积钢的强度高100倍)和耐受度(可承受高达400℃的温度),但新的研究表明,氮化硼纳米管可承受的温度比它多出一倍以上,高达900℃,能让飞机以时速6400公里飞行,且比碳纳米管还轻。
“啊,这么厉害?那什么时候有得坐?”
这种氮化硼纳米管目前单价高达每克1000美元,对于商业化而言,成本太高昂,即使初步商业化之后一般人也是坐不起的,如当年的协和号,就被人们称为“富人之机”。但它在战斗机或太空探测器的应用上应该会领先一步,且除了应用在飞机表面外,氮化硼纳米管也可添加到陶瓷或金属,使其变得更坚固,在环保型汽车或纳米电子学领域或许能有所贡献。
虽然现在氮化硼纳米管的成本高昂,但宾汉顿大学机械工程系副教授Changhong Ke认为氮化硼纳米管的发展道路应该会与碳纳米管类似——在20年前高质量的碳纳米管也是差不多的价格,但现在它成本已降到10~20美元每克。 目前,NASA是全球少数能生产优质氮化硼纳米管的机构之一,如果往后有更多研究介绍氮化硼纳米管的性能,或NASA具备量产技术,相信氮化硼纳米管的价格就会开始下跌。 |