Introducción a nuevos materiales

Los nuevos materiales se refieren a materiales estructurales recién desarrollados o en desarrollo con un excelente rendimiento y materiales funcionales con propiedades. Los materiales estructurales utilizan principalmente sus propiedades mecánicas, como resistencia, tenacidad, dureza y elasticidad. Tales como nuevos materiales cerámicos, aleaciones amorfas (vidrio metálico), etc. Los materiales funcionales utilizan principalmente sus funciones eléctricas, ópticas, acústicas, magnéticas, térmicas y de otras funciones y efectos físicos. En los últimos años, los nuevos materiales estudiados y desarrollados en todo el mundo incluyen principalmente materiales metálicos, cerámica fina y fibras ópticas, etc.

Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, las personas han desarrollado nuevos materiales basados ​​en materiales tradicionales y de acuerdo con los logros de investigación de la ciencia y la tecnología modernas. Los nuevos materiales se clasifican en cuatro categorías principales basadas en sus componentes: materiales metálicos, materiales no metálicos inorgánicos (como cerámica, semiconductores de arsenuro de galio, etc.), materiales de polímeros orgánicos y materiales compuestos. Los materiales se clasifican en materiales estructurales y materiales funcionales de acuerdo con sus propiedades. Los materiales estructurales utilizan principalmente las propiedades mecánicas y físicas de los materiales para cumplir con los requisitos de rendimiento como la resistencia, la alta rigidez, la alta dureza, la alta resistencia a la temperatura, la resistencia a la corrosión y la resistencia a la radiación. Los materiales funcionales utilizan principalmente los efectos eléctricos, magnéticos, acústicos, fototérmicos y otros materiales para lograr ciertas funciones, como materiales semiconductores, materiales magnéticos, materiales fotosensibles, materiales termoensibles, materiales de sigilo y materiales de fabricación, materiales nucleares para bombas de hidrógeno, etc. Los nuevos materiales juegan un papel importante en la construcción. Por ejemplo, el desarrollo exitoso de silicio ultra pure y arseniuro de galio condujo al nacimiento de circuitos integrados a gran escala, aumentando la velocidad informática de las computadoras de varios cientos de miles de veces por segundo a más de diez mil millones de veces por segundo. Por cada aumento de 100 ℃ en la temperatura de trabajo de los materiales aeroengine, el empuje puede aumentar en un 24%. Los materiales sigilosos pueden absorber ondas electromagnéticas o reducir la radiación infrarroja de armas y equipos, lo que dificulta que los sistemas de detección enemigos las detecten, etc.

Una de las principales direcciones del desarrollo tecnológico en el siglo XXI es la investigación y aplicación de nuevos materiales. La investigación sobre nuevos materiales representa un avance más profundo en la comprensión y la aplicación de las propiedades de las sustancias de la humanidad.