看得见摸得着的改变：我们身边的新材料技术应用
上个月逛新能源车展，随手敲了敲新出的SUV车门，愣了三秒。不是熟悉的金属脆响，闷乎乎的，手贴上去也没有钢板的凉感。销售说这是碳纤维复合改性塑料，整扇门比原来的钢板轻了一半，抗撞击能力还翻了一倍。
原来啊，新材料技术应用早就不是实验室里的瓶瓶罐罐，已经悄悄钻进了生活的每个缝隙。
新能源动力电池硅基负极材料显微切片图
十年前读材料学研究生的朋友，当时毕业论文做的就是硅基负极，那时候学界都知道，硅的储锂容量是石墨的十倍以上，是下一代锂电池的完美负极。
问题也很致命。硅嵌锂之后会膨胀三倍，充放个几百次，极片就碎成渣了。
那时候多少PPT项目吹“即将量产”，圈了一轮又一轮融资，结果连千次循环都过不了。真没想到啊，今年年初，国内头部电池厂已经把氧化亚硅基负极用到了续航超过700公里的量产车上了。
说白了就是用多孔碳骨架把硅颗粒锁起来，既让它有空间膨胀，又不会散架。我上个月去电池展摸了实物极片，比传统石墨极片薄了快三分之一，同样体积的电池包，能量密度直接提了22%。
什么概念？原来续航500公里的纯电小车，不用加大电池，就能跑610公里，车重还降了120公斤，高速能耗直接降了一毛多一公里。
香不香？太香了。
临床用可降解锌合金骨科固定钉成品图
我表姐去年做颧骨骨折复位手术，之前我还以为术后一年还要再开刀把骨钉取出来，结果她出院的时候说，根本不用。
用的就是新一代的可降解锌合金。
说起来之前的可降解材料真的一言难尽。聚乳酸强度不够，只能做缝合线或者皮肤填充，根本撑不住骨头的应力。镁合金呢，降解太快了，三个月就快溶完了，骨头还没长好呢，而且降解的时候会产氢气，皮肤鼓个包，疼得要死。
锌合金刚好踩中了那个完美的点。降解速率大概是每年10%到20%，两年多就能完全溶解吸收，强度比普通医用不锈钢还高，刚好够骨头愈合的整个周期。现在国内已经有三款拿到了三类医疗器械证，进了几十家三甲医院了。
表姐说，术后半年拍片子，骨钉已经剩不到一半了，骨痂长的特别好，根本不用挨第二次刀。这种进步，不是行业里的人根本体会不到，对病人来说，就是少躺一次手术台，少花几万块，少遭半个月罪啊。
光伏发电：钙钛矿叠层离民用还有多远
说实话，现在晶硅光伏的效率已经摸到天花板了，理论极限也就27%左右，现在量产组件已经做到了25%，再往上挤，提升一个点都要烧几十亿研发。
钙钛矿就是全新的突破方向。
之前钙钛矿被吐槽最多的就是不稳定，遇水分解遇热降解，实验室小样品寿命也就几千小时，根本没法用。今年不一样了，国内的钙钛矿中试线已经跑通了，182尺寸的大组件，已经通过了25年寿命的老化测试，钙钛矿晶硅叠层组件的效率已经做到了31%以上，比纯晶硅组件多了快5个点。
同样一平方米的面积，多发15%的电，什么概念？就是普通家庭100平方的屋顶，一年多发电一千多度，差不多够一个普通家庭用三个多月。
不过话说回来，现在良率还是上不去，大尺寸组件容易出现针孔缺陷，成本也比晶硅高一点，估计还要个三到五年才能真正大规模上电站，进千家万户。
但架不住它潜力大啊，未来说不定能做成半透明的，直接贴在窗户上发电，外墙也能贴，整个建筑就是一块大电池，想想都爽。
现在回头看，十年前那些只能印在顶刊论文上的分子式，现在一个个变成了我们手里握的、身上用的、家里装的实实在在的产品，没人知道下一个跳出实验室的新材料会是什么，但可以肯定的是，每一点微小的技术突破，最后都会变成普通人能摸到的便利。
动力电池：硅基负极终于从论文走到量产线
新能源动力电池硅基负极材料显微切片图
十年前读材料学研究生的朋友，当时毕业论文做的就是硅基负极，那时候学界都知道，硅的储锂容量是石墨的十倍以上，是下一代锂电池的完美负极。
问题也很致命。硅嵌锂之后会膨胀三倍，充放个几百次，极片就碎成渣了。
那时候多少PPT项目吹“即将量产”，圈了一轮又一轮融资，结果连千次循环都过不了。真没想到啊，今年年初，国内头部电池厂已经把氧化亚硅基负极用到了续航超过700公里的量产车上了。
说白了就是用多孔碳骨架把硅颗粒锁起来，既让它有空间膨胀，又不会散架。我上个月去电池展摸了实物极片，比传统石墨极片薄了快三分之一，同样体积的电池包，能量密度直接提了22%。
什么概念？原来续航500公里的纯电小车，不用加大电池，就能跑610公里，车重还降了120公斤，高速能耗直接降了一毛多一公里。
香不香？太香了。
医用植入：可降解锌合金帮病人少挨一刀
临床用可降解锌合金骨科固定钉成品图
我表姐去年做颧骨骨折复位手术，之前我还以为术后一年还要再开刀把骨钉取出来，结果她出院的时候说，根本不用。
用的就是新一代的可降解锌合金。
说起来之前的可降解材料真的一言难尽。聚乳酸强度不够，只能做缝合线或者皮肤填充，根本撑不住骨头的应力。镁合金呢，降解太快了，三个月就快溶完了，骨头还没长好呢，而且降解的时候会产氢气，皮肤鼓个包，疼得要死。
锌合金刚好踩中了那个完美的点。降解速率大概是每年10%到20%，两年多就能完全溶解吸收，强度比普通医用不锈钢还高，刚好够骨头愈合的整个周期。现在国内已经有三款拿到了三类医疗器械证，进了几十家三甲医院了。
表姐说，术后半年拍片子，骨钉已经剩不到一半了，骨痂长的特别好，根本不用挨第二次刀。这种进步，不是行业里的人根本体会不到，对病人来说，就是少躺一次手术台，少花几万块，少遭半个月罪啊。
光伏发电：钙钛矿叠层离民用还有多远
光伏发电：钙钛矿叠层离民用还有多远
说实话，现在晶硅光伏的效率已经摸到天花板了，理论极限也就27%左右，现在量产组件已经做到了25%，再往上挤，提升一个点都要烧几十亿研发。
钙钛矿就是全新的突破方向。
之前钙钛矿被吐槽最多的就是不稳定，遇水分解遇热降解，实验室小样品寿命也就几千小时，根本没法用。今年不一样了，国内的钙钛矿中试线已经跑通了，182尺寸的大组件，已经通过了25年寿命的老化测试，钙钛矿晶硅叠层组件的效率已经做到了31%以上，比纯晶硅组件多了快5个点。
同样一平方米的面积，多发15%的电，什么概念？就是普通家庭100平方的屋顶，一年多发电一千多度，差不多够一个普通家庭用三个多月。
不过话说回来，现在良率还是上不去，大尺寸组件容易出现针孔缺陷，成本也比晶硅高一点，估计还要个三到五年才能真正大规模上电站，进千家万户。
但架不住它潜力大啊，未来说不定能做成半透明的，直接贴在窗户上发电，外墙也能贴，整个建筑就是一块大电池，想想都爽。
现在回头看，十年前那些只能印在顶刊论文上的分子式，现在一个个变成了我们手里握的、身上用的、家里装的实实在在的产品，没人知道下一个跳出实验室的新材料会是什么，但可以肯定的是，每一点微小的技术突破，最后都会变成普通人能摸到的便利。