这是我们探索冰与火之歌物质世界的第四篇文章，我们更熟悉的是《权力的游戏》。您可以在此处阅读本系列的前三篇文章。 这个冬天不是雪或冰。是关于从狭海中的一个岛屿上一车车运来的黑色材料。 龙晶，俗称。它又黑又尖。这是野人的首选武器。 尽管它的颜色，它像金属一样在阳光下闪闪发光。它像岩石一样有边缘和褶皱，但它像冰一样在地面上破碎。 北方之王的那个朋友——他们叫他的那个胖胖的山姆——显然用龙晶杀死了一个异鬼。到目前为止，双胞胎以北的每个孩子都知道，除了瓦雷利亚钢铁之外，唯一可以杀死异鬼的东西。 Dragonglass 学分：HBO 死亡就在门口，龙晶是漫漫长夜的唯一希望。男人们惊奇

预制房屋（预制房屋）是专门的房屋，其中组件在标准截面中在场外建造，然后在现场组装和完成。作为传统建筑技术的替代方案，这是一种更快的施工方法，浪费更少，对环境的负面影响也更小。预制房屋可以有多种称呼，包括预制房屋、模块化房屋和模块化房屋。 例如，香港建筑业产生的废物占垃圾填埋场总进水量的 40%，而作为替代方案的预制建筑预计可将这种废物减少近 85%。这也是一种更快的施工方式，2015年一家中国建筑公司用这种方法在19天内搭建了一座57层的建筑[1]。 由于预制房屋要求的性质，所使用的材料需要满足某些标准，例如耐用性和重量轻。然而，并非建筑物的每一个元素都需要考虑预制。只有构成建筑物结构和内

目前，严重的钢铁短缺困扰着制造业。尽管许多人希望随着 COVID-19 开始消退，结局就在眼前，但事实并非如此。所有迹象都表明，在 2021 年第二季度的剩余时间里，短缺将持续，而且可能远远超过。 由于这种材料的使用频率，这种短缺对整个行业产生了广泛的影响。库存低，供应正在枯竭，前景黯淡。 造成这种短缺以及随着时间的推移而恶化的主要原因有几个： 为了应对 COVID-19，钢铁生产设施在 2020 年中至下旬及以后关闭。 钢铁进口也受到停工、关税和贸易战的影响。 由于一般制造业停工，对钢材的需求一度大幅下降。 由于工作条件、时事和预算削减，该行业的可用工人减少。 仓库库存水平缓慢耗尽，目

新的传染性病原体的出现已成为一个重大问题 – 现在世界比以往任何时候都更面临全球大流行带来的健康和经济后果。 抗菌材料的开发与应用 随着我们在控制环境和防止未来爆发方面采取更严格的措施，预计只会上升 . 在安全和健康维护意识不断提高的推动下，全球抗菌涂料行业预计需求将急剧增长 ，据 Global Market Insights 报道。 2017 年抗菌材料和涂料市场价值超过 30 亿美元。预计 2018-2024 年复合年增长率约为 12.5% ，到 2024 年底达到 70 亿美元。 随着我们采取更严格的措施来控制我们的环境和预防未来的爆发，预计抗菌材料的开发和使用只会增加。

由于当今可用的材料种类繁多，因此在为现代产品选择最佳材料方面存在一些挑战。鉴于技术和整体技术诀窍的改进，可以创建哪些产品以及可以使用哪些类型的材料比以往任何时候都更有可能。 选择使用最好的材料是创造现代产品的关键步骤。过去，挑战更多地集中在采购材料（尤其是负担得起的材料）以及从设计角度来看的技术限制上。 然而，现代建筑商、承包商和设计师的任务是在竞争异常激烈的市场中寻找最好的材料。 选择错误的材料可能会在很多层面上造成不可挽回的损失。 以下是产品设计师和制造商在寻找有前途且具有竞争力的材料解决方案时应该提出的五个问题。 1。材料轻而坚固吗？ 强度是许多产品的宝贵特征。 在极少数

对于化妆品和功能，用假肢替换缺失的身体部位（希腊语表示 附件 ) 一直是必需品。由于引入了通过肌肉活动激活假肢的肌电传感器，当前的技术超越了肢体的机械更换，将其提升到生物力学。在这里，我们将重点关注构成假肢的材料，尤其是为运动而设计的材料，而不是电子产品。 假体进化 回到过去，截肢是治疗肢体严重伤口的唯一方法。 然而，缺肢的替换是罕见的，并且是为贵族保留的。第一个记录在案的假肢是在埃及发现的。那里有一具公元前 950 年左右的木乃伊。一位贵妇人被发现用木头和皮革制成的假脚趾和一个雕刻的脚趾甲作为缺失部分的复制品（图 1）[1]。 图 1. 公元前 959 年的审美手指发现于埃及[2]

交通运输业已被证明对全球气候变化和二氧化碳排放做出了重大贡献[1]。电动汽车 (EV) 被认为在向清洁能源星球转型的过程中具有重要的战略意义 [2]。 电动汽车的采用有望带来许多环境、社会和经济效益，例如最大限度地减少空气污染物、清洁城市空气、减少噪音排放以及促进经济发展 [3]。电动汽车可以显着减少能源消耗和温室气体排放，尤其是当能源转向风能和太阳能等清洁能源时[4][5]。 广泛采用电动汽车的好处似乎很显着，但普遍接受的挑战仍然很大。尽管电动汽车最近在性能和续航里程方面都有了长足的发展，但它们仍然受到电池重量、尺寸和成本、充电基础设施网络小或不存在、充电持续时间长以及成本相对较高等限制

计划这个假期去山区度假？您拥有登山装备、自行车或登山杖 上。你准备好了，你对你的设备充满信心。 但是你有没有想过你值得信赖的运动装备是用什么制成的？ 您可能没有意识到，但可能是您拥有的大多数山地运动设备，您信任生活的装备 , 由铝制成。但是为什么呢？ 在攀岩和登山运动中，非常注重减轻所有设备的重量：通过减轻设备的重量，登山者将消耗更少的能量来对抗重力，从而能够爬得更远更快。这时候铝就派上用场了。 我们经常听到铝，它通常与锅、平底锅、汽水罐和食品箔相关 . 铝是地球上最丰富的元素 并且本身就显得软弱无力。但在材料科学家和工程师的帮助下，铝可以做得更多。 当与锰、镁、锌、硅和铜等

几千年来，陶瓷被用来创造艺术和各种菜肴。今天，我们可以使用它们来制作超锋利耐用的刀具，使它们的高科技钢对应物看起来像古代遗物。从生活经验中，我们也知道陶瓷不能很好地应对突然作用于它们的强力 .例如，以每秒几米的速度撞击他们的地板。 陶瓷固有的脆性 是它们不适合作为结构材料的主要原因 对于大多数应用程序。然而，陶瓷确实在许多高度具体的方面脱颖而出 ，尤其是在高温和化学稳定性方面 .在本文中，我们探讨了陶瓷在航天器中的关键作用 以及它们如何挽救金属动摇的一天。 设计最有效的热保护系统 航天器中陶瓷最常见的用例之一是作为热保护系统的一部分 .要了解为什么陶瓷材料是此应用的理想候选材料，请务必仔细

无人机使用的主要材料： 碳纤维增强复合材料 (CRFC) 热塑性塑料，例如聚酯、尼龙、聚苯乙烯等。 铝 锂离子电池 就像昨天一样，无人机是新奇事物，由公司和有进取心的爱好者制造的原型。 现在似乎无人机已经占领了世界。 他们无处不在，在工业、艺术甚至儿童玩具中扮演角色 .人们常常忽略这些小型飞行器 最近才开始流行。无人机仍处于起步阶段，随着材料和微控制器技术的进步，未来的无人机将以科幻小说的方式发展 . 通过研究无人机的设计方式和它们所用的材料 ，我们可以了解这项重要的技术是如何发展起来的，并了解它在不久的将来会如何发展。 无人驾驶飞行器 (UAV) 正在迅速取代传统的陆地监视

我们正处于探索外太空的新竞赛之中，新材料处于技术进步的前沿 .考虑太空服的需求。它必须保护宇航员免受太空极端温度的影响，同时又要尽可能轻薄以提高机动性。 NASA 开发出用于太空探索的气凝胶绝缘材料 ，但近年来，气凝胶已市售 并正在寻找其他各种领域的用途。 气凝胶是极好的绝热体。在这里，一块气凝胶可以保护一朵花免受喷灯的伤害。 气凝胶是先进的材料 由于其超多孔结构，工程师能够不仅为太空服和车辆设计新的隔热材料 ，还有过滤器、电池、太阳能集热器等 . 然而，“气凝胶”不是一种材料 .相反，它们是一种固体的特殊形式 可以由二氧化硅、聚合物、氧化物、碳和其他材料制成 .虽然气凝胶是固

什么比钢强 100 倍，但比铝轻？ 碳纳米管是迄今为止发现的最坚固的材料之一，但工程师们才刚刚开始释放其全部潜力。 碳纳米管是碳的同素异形体 ，这意味着它们是碳可以采取的几种可能的原子排列之一 .在自然界中，纯碳以石墨的形式存在 ，柔软的片状固体，或钻石 ，它是透明的，是最坚硬的天然材料。 碳纳米管与石墨的关系比与金刚石的关系更密切。虽然石墨非常柔软，但它是由碳原子层构成的，它们排列成一个原子厚的薄片。这些单独的薄片被称为石墨烯，碳纳米管是将石墨烯薄片卷成管状得到的 . 石墨烯本身就是一种非凡的材料。像碳纳米管一样，它非常坚固 . 2010 年的诺贝尔物理学奖颁给了首先分离出石墨烯片

对先进陶瓷的需求正在从多个不同的来源增长。但要利用这一优势，供应商不仅需要在材料方面而且在将其推向市场的方式方面也需要发展。在本博客中，我们重点介绍了先进陶瓷供应商的五个机会，包括通过数字渠道接触更多客户的能力。 1) 传统市场的增长 行业分析师预计，到 2025 年，全球先进陶瓷市场将达到 1000 亿美元，即复合年增长率 (CAGR) 为 7.9%。这种增长将来自材料的新应用以及现有市场需求的增加。 例如，随着数字技术在全球范围内不断扩散，预计碳化硅功率半导体市场将在未来 4-5 年内出现显着增长。 生物技术市场也可能会增长，这主要受新兴经济体对牙科和骨科应用需求的推动。 2) 压

世界各地的管理机构都在引入越来越严格的排放法规。这促使人们推动开发更高效的过滤器，尤其是用于柴油排气系统的过滤器。排气系统中的陶瓷提供了一种高效的方法来净化车辆排放、改善空气质量和使城市环境更清洁。陶瓷柴油微粒过滤器 (DPF) 特别有效，其中一些可去除废气排放中近 100% 的烟灰。如今，DPF 系统已作为标准安装在许多柴油车辆上，尤其是大型卡车、客车和重型机械.为了在路上工作，它们的设计非常耐用且易于维护。 柴油机排气系统中使用的陶瓷类型 陶瓷不是排气过滤器中使用的唯一材料。纸和金属纤维也可用于过滤柴油颗粒。然而，陶瓷过滤器成本低，易于批量生产，非常耐用，并且可以对颗粒进行精细过滤。以下

如今，几乎每个行业都在经历数字化，材料行业也不例外。数字技术的变化正在从根本上改变工程师、设计师和采购团队寻找、评估和采购材料的方式。在本博客中，我们探讨了供应商为何需要拥抱数字化才能在新时代蓬勃发展。

在设计工程专业最近经历的各种创新中，增材制造 (AM) 的奇迹可能是最具影响力的一项。随着增材制造技术在全球各行各业的广泛应用，设计工程和制造无疑正迎来一个新的发展时代。 3D 打印是所有增材制造方法中最著名的一种，并且在最近几年开始兴起。它为工程师提供了快速原型制作的奢华这一事实证明了它的革命性，使他们能够在量产之前完善其设计的各个方面。 然而，不管这个设计过程的能力如何，工程师们仍然面临着如何使其在环境上可持续和具有成本效益的挑战，以便它可以在更广泛的范围内被采用。 本文探讨了增材制造中使用的各种材料。它将为您简要介绍该行业的一些最新发展，并概述增材制造未来在环境方面的可持续性。

聚合物市场正在迅速发展。自 1960 年代以来，全球塑料产量增加了 20 倍。根据 Grand View Research 的一项研究，到 2020 年，全球塑料市场预计将达到 6543.8 亿美元。 不断的创新和新技术使聚合物生产商能够开发出令人兴奋的新产品，这些产品超越了玻璃、金属、纸张、木材、皮革和陶瓷等传统材料的优势。低成本、原材料的可用性、使用的灵活性和易于制造使塑料成为许多新兴行业的首选材​​料。 不断变化的市场中不断增长的需求 根据同一项研究，2013 年全球塑料需求为 2.3375 亿吨，预计到 2020 年将达到 3.3483 亿吨，2014 年至 2020 年的复合年增

地球上最丰富的元素之一，钛，在当今社会中被越来越多地使用。它存在于钛铁矿、榍石和金红石等矿物中，并存在于钛酸盐和许多铁矿石中。钛的强度与钢相当，但密度却小得多，它是与铁、钼和铝等许多金属的重要合金剂。 钛合金的主要特点之一是它们能够承受极端环境。由于其生存能力，钛被大量使用并与航空航天、医疗、电力、石油和天然气行业相关联。汽车、电气和海水淡化行业也是钛金属采购的一些较少考虑的行业。 航空航天业 几乎三分之二的钛金属用于飞机的框架和发动机——例如，空客 A380 使用了大约 70 吨。 UH-60 黑鹰直升机和 F-22、F/A-18、C-17 和 F-35 等军用飞机也大量使用钛。 这种

铝是地壳中含量最丰富的金属，自 1900 年代初以来才被广泛使用——也许令人惊讶的是。不过，如今，它是一种非常重要的材料，在全球范围内被用于无数应用中。 在本博客中，我们简要概述了铝供应商的一些现有和新兴机会。

卫星以令人难以置信的速度行进，遇到地球大气层中没有经历过的大气条件和温度波动。因此，在选择用于构建和保护卫星部件的材料时必须特别小心和考虑。 热和大气注意事项 虽然太阳极其强大的光和热被地球大气层吸收和分散，但在卫星运行的大气层中并非如此。因此，必须保护卫星免受光、热和直接辐射的影响。此外，当暴露于氧原子时，高层大气中的紫外线辐射会产生原子氧。这会导致不良的氧化和腐蚀。 随着卫星在轨道上运行，陨石碎片会损坏涂层、镀层和结构。出于这个原因，用于覆盖和镀覆卫星的材料必须能够抵抗高冲击并保持其强度。随着卫星达到每秒 7 公里左右的速度，热条件迅速变化。这些快速的环境变化会导致涂层退化和绝缘挑战