自适应材料;更强的盔甲;晶片。
自适应材料
的美国陆军研究实验室和马里兰大学有没有发展出一种技术来制作适应性材料．
研究人员利用紫外线设计了一种方法，使复合材料按需变得更硬更强。这反过来又可以为美军提供各种新的能力，比如旋翼机设计。
在这项技术中，想法是将紫外线反应分子附着在碳纳米管等试剂上。碳纳米管嵌入在聚合物材料中，起到了反应性增强剂的作用。然后，发生化学反应。增强剂与聚合物之间的相互作用增强。结果，在紫外线照射5分钟后，合成材料的硬度可以提高93%，强度可以提高35%。
一个Rmy的研究人员想象了一个旋翼机的概念，它代表了反应性增强，当暴露在紫外线下时，将按需增加机械行为。工程师们说，对机械行为的控制可能会增加旋翼结构的气动稳定性。(美国陆军插图)
“这项研究表明，通过在复合材料组件之间的界面处进行分子工程，控制这些纳米复合材料的整体材料性能是可能的。这不仅对基础科学很重要，而且对结构构件响应的优化也很重要，”马里兰大学博士后研究员黄忠杰在ARL的网站上说。
“这项工作的一个重要动机是希望从纳米尺度开始设计新的结构，以实现过去提出的先进旋翼机概念，但由于当前复合材料的限制而不可实现。这些概念所设想的最重要的功能之一是，由于我们为高速飞行所做的妥协，极大地减轻了维护负担，”ARL车辆技术理事会首席科学家布莱恩·格拉兹在网站上说。“新技术增强的机械性能和潜在的低重量损失，可能会导致基于纳米复合材料的结构，这将使我们今天无法建造的旋翼机概念成为可能。”
更强的护甲
的美国海军研究实验室在纳米晶陶瓷领域有了突破性的应用开发吗战场上更坚固的盔甲。
研究人员证明，有一天有可能设计出一种轻质的纳米晶体陶瓷材料，这种材料反过来可以消耗更多的机械能。例如，这种材料可以吸收来自尖锐弹丸的更多伤害，并保持其高硬度。这一发现可能为美国军队提供更有效的装甲铺平道路。
在实验室中，NRL改进了纳米烧结技术，以形成大规模的纳米结构固体。这种技术被称为环境控制压力辅助烧结(EC-PAS)。烧结是形成固体物质的过程。这是通过加热或压力来完成的。
在NRL，目标是减少金属和陶瓷的晶粒尺寸。反过来，这可以增加给定材料的强度和硬度。凭借EC-PAS, NRL打破了致密陶瓷中最小晶粒尺寸的世界纪录，达到3.6nm。这比人类头发丝的宽度还要小3万倍。
“几年前，NRL第一个证明，如果你把陶瓷的晶粒尺寸减小到几十纳米，硬度和强度就会增加，”NRL材料科学与技术部的材料研究工程师詹姆斯·沃尔默肖瑟(James Wollmershauser)在该机构的网站上说。“我们目前的工作更进一步。我们将全致密陶瓷的晶粒尺寸减小到破纪录的个位数，并分析了具有广泛纳米晶粒的陶瓷的弹性、硬度、能量耗散和断裂行为。
“总的来说，海军希望减轻作战人员的负担，”Wollmershauser说。“如果你能制造更坚固或性能更好的装甲，那么你就可以为一个人或一辆车配备更少的装甲，从而增加弹药和电子设备等其他东西的容量。”
是晶片
海特已经推出了2英寸氮化铝(AlN)基板用于激光二极管，功率半导体，紫外led和其他应用。
AlN是一种比硅、碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)更高的宽带隙6.2eV的化合物半导体技术。
为了开发晶圆，HexaTech使用了一种被称为物理蒸汽传输(PVT)的专有技术。首先，公司从AlN源材料入手。然后，在温度超过2000°C的熔炉中生长单晶AlN球。然后，这些金属球被切成晶圆并进行抛光。
AlN生长过程(来源:海特)
HexaTech联合创始人兼晶体与晶圆开发副总裁Raoul Schlesser表示:“通过挑战已知的限制，并在晶体生长过程的每一步积极寻求解决方案，我们已经在能力上实现了重大转变，打破了之前观察到的限制。”“(这)为继续扩大直径和提高工艺产量奠定了基础，最终与其他成熟化合物半导体技术(如SiC和GaAs)的性价比相媲美。”
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