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为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划一些有趣的材料(共8篇)贴一贴:贴一贴:XX,那些神奇有趣的科技发明量子隐身衣3D打印机飞行摩托反弹成像球室内人造云谷歌眼镜两栖房屋自动充气轮胎量子隐身衣:弯曲光波完美“消失”XX年,加拿大一家公司的研究人员研制出了一种名为“量子隐形”的伪装材料,这种材料能够弯曲人体周围的光波,从而使覆盖该织物的人们处于完全隐身状态,好似披上了哈利波特的隐形斗篷。研究人员称,“量子隐形”不仅能“骗”过肉眼,在军用夜视镜、红外线和热成像技术的探测下,也能成功隐身。并且,这种隐身不需要借助相机、电池、光线或镜子,材料的质量很轻,成本也不贵。该公司首席执行官盖伊克拉默介绍说,这项革新性的伪装技术对于被迫在敌方控制区域跳伞的飞行员来说非常宝贵,它可以帮助飞行员“隐身着陆”,从而逃脱被俘的命运。“量子隐形”还可以使特种部队在白天即实施突袭;帮助研发新一代隐形战机,使战机不仅能躲开雷达的侦查,对肉眼同样隐身;还可以使潜艇即使在敌舰附近浮出水面,也能保持隐身状态。3D打印机:无所不能颠覆传统XX年,3D打印渐渐成为主流。有了3D打印机,你只需下载或新建一个图样,点击打印按钮,它就可以挤出超薄塑料,一层一层地打印出实物,而且愿意打印多少都可以。小到茶杯,大到飞行器,3D打印看起来无所不能。在今天的工业生产中,已经有越来越多的公司依赖3D打印技术制造零件和模型。例如,在汽车工业中,设计师在设计新的零部件时,利用3D打印技术制作快速模型;医疗设备公司也在尝试用这项技术制造完整的假肢。这项被认为是改变世界的“破坏性”新技术,以数字化、智能化和新型材料的应用为标志,颠覆了人们对传统制造业的认知。随着3D打印技术的普及,将带来生产过程与管理的深刻变革,使设计和制造更为简化:工厂里或许不再有生产线,模具可能退出人们的生产和生活,任何人都可以在家里开设一个小型工厂?专家认为,3D打印技术代表了未来制造业发展的新动向。飞行摩托:陆空两栖摆脱拥堵美国发明家拉里尼尔最新设计了一款飞行摩托,它能够从陆地起飞,飞越堵车长龙,使驾驶者成功摆脱交通堵塞的困扰。这个飞行摩托名为“超级空中机车”,由一个582cc的发动机和一个米长的三叶片推进器构成。在地面行驶时,摩托车的推进器折叠收起,最高行驶时速可达104公里。当地面交通拥堵时,驾驶者可以将推进器展开,启动飞行模式。其飞行高度可达6米,空中飞行时速56公里,加满一箱燃料可持续飞行5个小时。尼尔设计的这款飞行摩托已获得了美国专利,现进行公众展示投入量产,目前已接到美国国内和多个跨国公司的定单。这款飞行摩托市场售价万美元,而且需要飞行员执照才能驾驶它翱翔蓝天。据悉,这个项目已经发展了好多年,但是由于尼尔不知道在降落后如何处理推进器,因此一直停步不前。最终他通过把推进器折叠起来,解决了这个难题。反弹成像球:随用随抛捕捉影像有趣的高分子材料高分子材料是以聚合物为主体,添加各种助剂所组成的多项复合体系,有一定的成型加工性能,具有良好的使用性能和适当的使用寿命,有一定生产规模的材料。聚合物通常是指高聚物。高聚物分子中重复结构单元多,增减几个结构单元对其物理力学性能无明显影响。随着研究的深入,高分子材料以其独特的结构和特殊性质获得人们的广泛关注。其中一个很重要而且很有趣的性质就是它的导电性。本文将重点讨论高聚物的导电性及其应用。导电性的表征电导的形成是载流子在电场作用下在介质中的定向迁移。载流子可以是电子、空穴,也可以是离子。材料的导电性可用电阻率或电导率来表征。电阻的大小R与材料的长度L成正比,与横截面积S成反比,因此电阻率定义为:=RS/L电阻率的倒数为电导率k。电阻率越小或电导率越大,材料的导电性越好。由于高聚物材料表面和内部所处环境不同,其表面的导电性能和其内部本体的导电性能存在差异。常常分别用表面电阻率s和体积电阻率V来表征高聚物表面和内部本体的不同导电性。表面电阻率定义为聚合物单位面积的表面对电流的阻抗,体积电阻率定义为聚合物单位体积对电流的阻抗。高聚物一般是是分子晶体或玻璃体,分子间的堆砌主要是基于范德华力,电子云交叠较差,分子内即使存在可自由移动的载流子也难于进行分子间的迁移,更何况许多聚合物分子内的电荷移动区域也是十分有限的。因此大部分高聚物材料是电绝缘体。高聚物的导电性,往往是由于杂质引起的。高聚物的纯度越高,其电导率越小。尽管如此,具有适当结构的分子,特别是掺杂有提供电荷转移的小分子后,也可以具有导电性,可达到半导体乃至金属导体的电导率。甚至还有人设计了高分子超导体的结构模型。导电聚合物广义上的导电高分子材料可分为两大类,一类是高分子本身的结构拥有可流动的载流子,即高分子本身具有导电性,其导电性能主要取决于高分子本身的结构,常称为“本征导电高分子”或“合成金属”;另一类是由绝缘高分子与导电材料共混而成的复合型导电高分子材料,该类导电高分子材料的导电性能主要由其中的导电填料所决定,其中的高分子主要提供可加工性能。本征导电高分子导电机理从导电机理来看,本征导电高分子的导电类型包括离子导电和电子导电。离子导电来源于聚合物内正负离子的定向迁移,离子的迁移主要与聚合物内部自由体积的大小密切相关。自由体积越大,离子越容易迁移。电子导电则是由电子和空穴的定向迁移所引起的,与离子导电不同,高聚物分子间靠的越近,越有利于电子在能带中跃迁,或者产生交叠的轨道,从而形成电子或空穴迁移的通道。因此,对聚合物施加静压力,可使其离子导电性降低而电子导电性增加。聚合物的离子导电是由其所带的强极性基团本身的离解或聚合物在合成以及加工成型过程中引入的催化剂、添加剂、水以及其它杂质的离解提供导电离子,因此大多数聚合物存在一定程度的离子导电。电子导电聚合物主要是一些主链共轭高分子。电子导电聚合物研究领域的开辟始于1977年,科学家用各种电子受体或电子给体对聚乙炔进行掺杂后,显著提高了聚乙炔的导电性。几乎所有的电子导电高分子都是共轭高分子,其分子结构都是由-共轭结构或-共轭链段与能提供p轨道、可形成连续的轨道重叠的原子(如N,S,O等)相连的p共轭结构所组成。掺杂导电机理能带理论认为,有机共轭高分子中其成键轨道和反键轨道分别形成全满的能带和全空的*能带。其最高被占能带称为价带,最低未占能带称为导带,价带和导带之间的能量差称为能隙。电子必须具有一定的能量才能占据某一能带,电子从价带跃迁到导带需要额外的能量。通常的高分子由于具有全满的价带和全空的导带,并且其能隙宽,导电性差,是绝缘体;而共轭高分子的能隙窄,并且可形成沿高分子链的离域键,载流子可通过该离域键沿高分子链运动,但是由于其能带都是全满或全空的,本身并不含载流子,导电性并不好。要是共轭高分子具有导电性,必须通过某种外部手段在其共轭结构中引入载流子,这一引入载流子的过程称为掺杂。掺杂总体上可分为氧化还原掺杂和非氧化还原掺杂。氧化还原掺杂氧化还原掺杂过程存在电子转移,从共轭高分子的全满价带夺取电子称为p型掺杂,注入电子给共轭高分子的全空导带称为n型掺杂。失去或得到一个电子后,全满的价带或全空的导带转为部分填充,分别形成阳离子自由基和阴离子自由基,称为极化子。极化子的形成在导带和价带之间插入一新的能带极化子能带。极化子再失去或得到一个电子就形成双极化子,可进一步降低总能量。有些体系,双极化子可再离解成孤子,能量进一步降低。极化子、双极化子的数目随着掺杂程度的提高而增加。所有的化学掺杂法和电化学掺杂法都会引入掺杂剂反离子,起稳定聚合物主链上电荷的作用。在高掺杂程度时,在掺杂反离子附近的定域极化子或孤子能带可能发生重叠,从而在导带和价带之间形成新的能带,甚至产生与导带或价带重叠的新能带,电子可以通过这些能带进行流动,从而赋予共轭高分子导电性。非氧化还原掺杂在共轭高分子主链上引入质子,虽然聚合物主链上的电子数目没有改变,但是质子携带的正电荷被转移和分散到聚合物主链上,导致聚合物的主链上电荷分布状态发生改变,从而发生能级重组,大大提高聚合物的导电性,这种掺杂方式称为质子酸掺杂。质子酸掺杂常用于一些含杂原子的共轭体系,如聚苯胺等。导电聚合物导电性的应用掺杂导电聚合物同时具有导体良好的导电性和聚合物优异的加工性,因而作为特殊的有机导体在电子和微电子领域具有重要应用。现在电子工业对光学透明的导体需求很大,虽然掺杂导电聚合物通常只在做成非常薄的膜时才是透明的,但将掺杂导电聚合物与通常的非导电聚合物共混,可在保证足够高的导电性的同时,具有良好的光学透明性。其次,导电高分子由于具有可逆的化学氧化还原性能,因而适宜用作可反复充放电的二次电池电极材料。以导电聚合物做电极材料的聚合物二次电池与以无机材料为电极的电池相比,在电容量相同的条件下,聚合物电池比无机材料电池要轻的多,且电压特性好。导电聚合物既可进行p型掺杂,具有氧化性质,可作阳极材料,也可进行n型掺杂,具有还原性质,可作阴极材料。此外,掺杂导电聚合物在电容器方面也具有重要应用。掺杂导电聚合物的电导率可高达102Scm-1,可替代传统的电解电容器或双层电容器中的液体或固体电解质,制成相应的聚合物电容器,也可做电容器的电极材料。例如以MnO2为反电极的Ta/MnO2固体电解质电容器因其高容量而得到广泛应用,但由于MnO2的导电性差,电容器频率特性差。用聚吡咯、聚苯胺及PEDOT等导电聚合物取代MnO2做反电极,可明显提高电容器的性能。特别是频率特性和耐久性能显著提高。还有研究表明,导电聚合物对电磁波具有良好的吸收性能,可用于电磁屏蔽和“隐身”。由于导电聚合物的导电率在想当宽的范围内具有可调性,而不同电导率下其吸收波性能不同,因而其吸收波性能也具有较大可控性。而且由于导电聚合物的密度小,比起其他隐身材料在轻质上具有较大优势,因此导电聚合物作为新一代隐形吸波材料颇受关注。如用导电聚吡咯纤维编织的迷彩布可以干扰电子侦查,起到隐身作用。特别是可以利用导电聚合物在掺杂前后电导率的巨大变化,可实现防护层从反射电磁波到透过电磁波的转换,使被保护设备既能摆脱敌方的侦查,又不妨碍自身雷达的工作。这种可逆智能隐身功能是导电聚合物隐身材料所特有的。参考文献1.卢江,梁晖.高分子化学基础.化学工业出版社.XX2.卢江,梁晖.高分子化学.化学工业出版社.XX3.张邦华,朱常英,郭天瑛.近代高分子科学.化学工业出版社.XX4.邓云祥,刘振兴,冯开才.高分子化学、物理和应用基础.高等教育出版社.19975.符若文,李谷,冯开才.高分子物理.化学工业出版社.XX高分子材料是以碳、氢、氧中的一种或几种结合而成的聚合物,有些高聚物也含有氮、硫、1000以上。高分子材料:macromolecularmaterial高分子材料是以碳、氢、氧中的一种或几种结合而成的聚合物,有些高聚物也含有氮、硫、氯、氟、硅等元素,其分子量在1000以上。按材料用途分类结构材料机械结构材料、建筑结构材料2建筑材料石料、砖、瓦、混凝土、玻璃、木材、钢筋等3耐火材料高温耐火砖、镁砖、铬砖、碳化硅砖、耐火纤维材料等4耐热材料抗高温氧化材料、热强材料等5耐蚀材料耐蚀材料有不锈钢、耐蚀合金、耐蚀陶瓷、耐蚀涂层材料等
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