中關村裡的黑科技之納米防撞材料

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你知道一雙小小的運動鞋裡也藏著許多高科技嗎？你知道新能源汽車遇上材料黑科技，將產生怎樣的火花嗎?在中關村，有這樣一群人，他們研究的「納米」雖小，但他們的夢想夠大。

到底什麼材料才能稱為納米材料？

納米材料是指在三維空間中至少有一維處於納米尺寸(0.1-100 nm)或由它們作為基本單元構成的材料，這大約相當於10~100個原子緊密排列在一起的尺度。

納米材料示意圖

說到納米材料，它的四大效應也許能讓大家對它更加了解。也正是有了這四大效應，咱納米材料才擁有了許多與眾不同的特質。

NO.1

量子尺寸效應：當粒子尺寸下降到某一數值時，費米能級附近的電子能級由准連續變為離散能級或者能隙變寬的現象。比如，有種金屬納米粒子吸收光線能力非常強，在1.1365千克水裡只要放入千分之一這種粒子，水就會變得完全不透明。

NO.2

小尺寸效應：對超微顆粒而言，尺寸變小，同時其比表面積亦顯著增加，從而產生一些新奇的性質。例如，銅顆粒達到納米尺寸時就變得不能導電；絕緣的二氧化硅顆粒在20納米時卻開始導電。是不是很神奇？

NO.3

表面與界面效應：這是指納米晶體粒表面原子數與總原子數之比隨粒徑變小而急劇增大後所引起的性質上的變化。例如粒子直徑為10納米時，微粒包含4000個原子，表面原子佔40%；粒子直徑為1納米時，微粒包含有30個原子，表面原子佔99%。如此高的比表面積會出現一些極為奇特的現象，如金屬納米粒子在空中會燃燒，無機納米粒子會吸附氣體等等。

NO.4

宏觀量子隧道效應：微觀粒子具有貫穿勢壘的能力稱為隧道效應。納米粒子的磁化強度等也有隧道效應，它們可以穿過宏觀系統的勢壘而產生變化，這種被稱為納米粒子的宏觀量子隧道效應。

羲源公司的黑科技

逆勢安全系統

你知道嗎？有時候能量多了也不見得是件好事。比如說下面這些場景：

生活中碰撞經常發生，這些有害動能會嚴重影響我們的生活。中關村裡有家公司叫北京羲源創新科技有限公司，他們致力於研究一種新型的納米材料，幫助減少這些有害的動能。

說到羲源創新科技公司，就不得不提到他——陳曦。13歲上大學，17歲讀碩士，34歲獲得了哥倫比亞大學終身教授職位。8年前，美國白宮，陳曦從總統手中接過美國青年科學家總統獎的獎盃，成為迄今為止國際力學界華人學者中唯一獲獎者；8年以後，40歲的陳曦除了哥倫比亞大學終身教授之外，又多了一重身份：北京羲源創新科技有限公司創始人。

羲源創新科技創始人陳曦

他不僅是個學霸，還是個有情懷的人，致力於將自己的科研成果落實產業化。逆勢安全系統是他諸多科研成果中最成熟的一個。

逆勢納米材料中有無數個微觀孔隙，就像海綿。它能瞬間轉換巨大的能量，而它的來源，卻是最平凡無奇的礦石粉末。

逆勢納米材料是將通過天然礦石製備出來的納米多孔材料與功能流體組成的混合物體系。當受到外力衝擊時，功能流體進入納米孔洞內，將衝擊波動能轉換為無害的自由能、界面能和熱能，從而起到減震緩衝的作用；當外力消失後，功能流體又能從空隙中出來，恢復原樣。這一設計使得逆勢納米材料可以被以任意形態封裝在不同的產品上，發揮它減震的功效的同時，實現逆勢安全系統的減震安全定製化。

逆勢安全系統的應用領域非常廣泛，在運動防護、汽車安全、物流交通、精密儀器、國防軍工、建築路橋等領域進行產品研發和市場推廣。現在羲源創新科技最終敲定了兩個方向：運動防護和新能源汽車的鋰電池防護。

?

第一個應用，是運動鞋減震防護。當下，跑步逐漸成為城市居民熱愛的一項運動，運動者關於腳踝、膝蓋的保護越來越重視，擁有一款強減震的運動鞋很重要。但運動鞋的減震核心技術，大多掌握在國外企業手中。因此，新型運動鞋減震系統成為了逆勢安全系統的第一個應用，也是最好切入的市場之一。

第二個應用，是新能源汽車的鋰電池安全防護。由於新能源汽車以鋰電池為動力源，一旦發生碰撞事故，車上大量鋰電池容易引發起火事故。羲源創新科技的解決方案是，將逆勢納米材料加在電池包內以及其周邊。當電池受到衝擊時，材料瞬間吸收能量，起到減震和緩衝作用，大幅度減少電池起火風險。未來，羲源將聯合整車廠、電池企業，參與電池系統的研發設計，根據不同的結構提供定製化防護解決方案，提高防碰撞性能的同時還能減輕車身重量。

羲源創新科技目前已經獲得洪泰基金、真格基金近千萬元的聯合天使輪投資。此次投資是俞敏洪、徐小平、王強繼新東方之後再度合作。

從土器、陶器、青銅器，到鋼鐵、高分子材料，再到現在的納米材料、生物材料。每一項新材料的誕生，都推進生產力的前行。放眼將來，我們不防腦洞大開：未來逆勢安全系統的功能難以估量，或許汽車再也不怕撞，因為車體配備減震緩衝材料；火箭落地可以輕鬆回收，飛機失事不再有傷亡，公路上不再有事故，所有衝擊而來的能量都被一塊小小的逆勢納米材料吸收乾淨。科技擁有無限可能，這也是中關村人不斷努力的方向……

（來源：創新創業中關村）

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