麻省理工学院（麻省理工研究出革命性材料）

都说科学技术是第一生产力，而科学技术的进步跟材料的进步有很大的关系，材料科学的进步是推动人类科技进步的重要根基之一。

纵观人类那些技术难题，有很多技术迟迟得不到突破，有一个很重要的原因就是因为材料得不到突破。

比如我国的航空发动机之所以久久不能突破一些核心技术难题，就是因为在材料问题上被卡住了，因为目前真正能够生产出高质量航空发动机叶片的国家并不多，目前我国也在攻克当中，虽然取得了一些成绩，但跟先进国家仍有一定的差距。

这充分说明了材料科学对于一个国家科技的重要性，也正因为如此，一直以来包括欧美一些国家以及我国都加大对材料科学的投入力度。

通过长期的研究，人类在材料科学上已经取得了很多成绩，而且随着研究的不断深入，有很多新的材料也不断涌现出来，甚至出现了一些革命性的材料。

麻省理工研究人员研究出革命性材料，比钢硬一倍，比塑料还轻

《自然》杂志在2022年2月2日发表了一项研究（标题Irreversible synthesis of an ultrastrong two-dimensional polymeric material），美国麻省理工学院的研究人员已经制造出了一种全新的革命性的材料。

他们使用了一种三聚氰胺的化合物的特性：在适当的条件下，这些单体可以在二维上生长，形成圆盘，相互堆叠，由各层之间的氢键固定在一起，结构变得非常稳定和牢固，从而生成了一种被称为聚酰胺的二维片材。

研究表明，这种材料的弹性模量比防弹玻璃大4到6倍，其屈服强度，也就是打破材料所需的力量，是钢材的两倍，但密度只有钢材的六分之一。

更关键的是，在片状的分子平面，让分子在二维上把自己勾在一起，这种机制可以在溶液中自发地发生，从而很容易地旋涂薄膜，正是因为它可以在溶液中自组装，因而可以通过简单地增加起始材料的数量，大量制造非常坚固但极薄的材料。

这意味着这种材料很有可能实现大规模的量产，一旦实现量产之后，他就可以应用在很多产品领域，比如汽车、航空、建筑、防弹等等，这将给很多行业带来革命性的变化。

如果这种材料能够量产，未来很多行业都会被颠覆

试想一下，如果未来生产出一种材料，它比钢还硬一倍，但却跟塑料一样轻，那它就可以制作成防弹衣，这就可以用于武装部队或者警察；另外用来制作火箭将可以大大降低火箭的重量，降低发射成本。

如果未来这种材料能够大规模生产，很多行业将会被颠覆。

比如汽车，未来新能源汽车取代传统燃料汽车将是不可避免的一个趋势，有很多国家已经列出计划表，计划在2035年之后淘汰传统燃油车，停止燃油车的销售，到时市场上只能销售新能源汽车。

而目前影响新能源汽车普及的有几个因素，比如充电效率，续航里程等等。

想要提高新能源汽车的续航里程，除了从电池上解决问题之外，车身材料也是一个重要的突破点，如果未来有一种比钢还硬却比钢轻6倍的材料能够应用在新能源汽车上，这样将可以大大降低新能源汽车本身的重量，从而降低耗能，这样可以提高新能源汽车的续航里程。

当然类似这种改变不只是在汽车行业，对那些对材料要求更硬更轻的行业同样会产生很大的冲击。

发明这种革命性材料的第一作者是华裔科学家

麻省理工大学在材料科学研究方面确实够厉害，在这我们也感叹这种材料确实够强大，而研究出这种材料的作者之一，其实是一位华裔科学家。

这项研究来自麻省理工学院化学工程教授迈克尔·斯特拉诺（Michael Strano） 领导的团队，第一作者是博士后曾玉伟（Yuwen Zeng）。

对曾玉伟，目前我们通过网上没有查到相关的资料，但这个名字一看就是一位华裔科学家，甚至有可能是中国人，因为曾玉伟是麻省理工大学的一名博士后。

这也进一步巩固了华人在全球材料科学领域的领先地位，实际上一直以来在全球最顶尖的材料科学家当中，华人一直占据领先的位置。

比如之前曾经有人列出全球最顶尖的100位材料科学家，这里面有15位科学家是华裔身份，其中排名前6的全都是华裔科学家。

他们分别是美国加州大学伯克利分校的杨培东教授（本科毕业于中科大）；

美国加州大学滨河分校殷亚东教授（本科毕业于中科大）；

台湾清华大学黄喧益教授（本科毕业于纽约市立大学）；

美国乔治亚理工学院夏幼南（本科毕业于中科大）；

美国阿贡国家实验室孙玉纲教授（本科毕业于中科大）；

美国俄亥俄州立大学吴屹影（本科毕业于中科大）。

而这6位顶尖材料科学家当中有5人毕业于中科大，由此可以看出中科大对全球材料科学的贡献确实非常牛，甚至可以说中科大是培养材料科学家的摇篮。

不过稍微有点遗憾的是，这些毕业于中科大的学生很多都跑到国外去留学，然后留在当地工作了。

比如在全球顶尖100位材料科学家当中，这15位华人只有两人在国内工作，其他人都是在国外工作。

假如这些顶尖的材料科学家能在国内工作，那对我国材料科学的促进作用将有很大的想象空间。