近日，俄罗斯斯科尔科沃科学技术学院（Skoltech）的研究人员研发了一种非常有发展前景的复合材料，此种材料能够记忆自己的形状，即如果暴露在合适的温度或其他条件下，其能够在变形后恢复原来的形状。该材料是一种玻璃纤维增强型树脂平板层压板，由挤压成型工艺制成。不过，该材料具有相当大的潜力，可用于制造电子设备、生物医学等具有形状记忆的复合材料。

形状记忆聚合物（SMP）是一种可以在温度、光线、湿度、酸度、电流或电磁场等外部刺激下恢复其初始形状的材料，广泛应用于航空航天、生物医学、汽车工业以及 4D 打印、温度传感器以及电子设备。

SMP 通常会用碳、玄武岩或玻璃纤维加固，从而制成具有优越性能的复合材料。有许多技术用于 SMP 复合材料生产，其中很多都得到了很好的研究。令人惊讶的是，目前还没有关于挤压成型制成的具有形状记忆功效的复合材料的研究。此种技术是一种快速、多用途、低浪费的技术，能够制成其他方法无法制成的、具有独特几何形状和机械性能组合的新型形状记忆结构组件。

科学家合成坚固水凝胶 模仿龙虾腹部的伸展性和强度

龙虾的肚皮下有一层薄而半透明的膜，既有弹性又有惊人的韧性。麻省理工学院的一个团队制造了一种水凝胶材料，它模仿了龙虾肚皮的结构，这是自然界中已知的最坚固的水凝胶。 研究人员表示，龙虾肚皮是由自然界中已知的最坚韧的水凝胶制成的，它也恰好具有高度的灵活性。这种强度和弹性的结合有助于保护龙虾在海底的抓挠，同时也允许它来回弯曲游泳。

现在，麻省理工学院的一个团队已经制造了一种水凝胶材料，模仿龙虾腹部的结构。这是一类主要由水和交联聚合物组成类似明胶的材料。他们用水凝胶的超薄纤维制造了这种材料，当材料被反复拉伸时，这些纤维像许多股聚集的稻草一样排列。这种锻炼也恰好增加了水凝胶的抗疲劳性。

研究人员对这种材料进行了一系列拉伸和冲击测试，结果显示，与龙虾的腹部相似，这种合成材料具有明显的抗疲劳性，能够承受反复拉伸和拉扯而不会撕裂。如果该制造过程能够显著扩大规模，由纳米纤维水凝胶制成的材料可用于制造具有弹性和强度的替代组织，如人造肌腱和韧带。该团队的成果最近发表在《物质》杂志上。

成本减半的复合材料新型车载储氢系统

基于具有五个氢气瓶的单机架系统，具有金属框架的集成复合材料可以将存储系统重量减少 43%，成本减少 52%，组件数量减少 75%。

全球领先的零排放氢燃料电池驱动商用车供应商 Hyzon Motors Inc.宣布已开发出一种新的车载储氢系统技术，能够减轻商用车的重量和制造成本由l Hyzon 的氢燃料电池提供动力。

正在申请专利的车载储氢系统技术将轻质复合材料与系统的金属框架相结合。据报道，基于能够存储五个氢气瓶的单机架系统，它有可能将系统的整体重量减少 43%，存储系统成本减少 52%，所需的制造组件数量减少 75%。

除了减轻重量和成本外，Hyzon 表示，新的存储系统可以配置为容纳不同数量的氢气罐。最小的版本可以容纳五个储氢罐，并且由于其模块化设计可以扩展到七个储氢罐。一个单独的版本可以容纳 10 个储罐，适用于行驶更远距离的卡车。 该技术已安装在欧洲的试点卡车上，预计将从 2021 年第四季度开始部署在所有车辆上。

新型陶瓷复合材料——用于数据处理和存储

在信息化战争中，计算机是武器装备火控系统的核心，其数据处理和存储能力决定着弹道计算和快速打击的精准度。因此，拥有高强数据处理和存储能力的装置至关重要。近年来，俄罗斯等国研究人员研发一种新型陶瓷复合材料，制造出的这种装置有广阔的应用前景。

与金属复合材料相比，新型陶瓷复合材料具有高弹性、低滞后性，在小位移时耐疲劳性、长期稳定性及耐腐蚀性强。此外，该复合材料可同时控制磁场和电场，在比室温高得多的温度下也能保持自身特性，有助于更快处理数据、更好保护存储。用该复合材料还可制造出新型记忆载体、传感器、感应控制设备和其他更精确可靠且无须充电的微电子设备元件。

铜/碳纳米管复合材料——能延长马达使用寿命

马达犹如汽车的“心脏”，直接决定汽车动力性能。在现代战场上，对军用车辆马达的性能要求也越来越高。近年来，美国科学家使用新技术制造了一种长10厘米、宽4厘米的铜/碳纳米管复合材料，可增加铜线电流容量，可按比例缩放，是用于超高效、高功率密度马达的新材料，能延长马达的使用寿命。

据报道，碳纳米管重量轻、强度高，具有绝佳的导电性能，但将其加入铜基体来提高导电性能和机械性能，效果并不佳。为解决这一问题，研究人员在平坦的铜基板上沉积并排列碳纳米管，用“磁控溅射法”在碳纳米管顶部镀上一层铜薄膜，并将其放在真空炉中退火，形成致密、均匀的铜层。这样，就产生了导电性能、机械性能都很强的铜/碳纳米管复合材料。研究结果显示，该复合材料的电流容量提高了14%，机械性能提高了20%。