先进材料

曼彻斯特大学在先进材料方面的研究和创新专注于解决一些世界上最关键的问题.

我们需要能在最恶劣条件下生存的金属, 使我们能够在更深的海洋深处挖掘或运输未来的燃料. 随着世界的联系越来越紧密,我们需要更频繁地以更快的速度旅行.

要做到这一点,我们需要更坚固、更轻的材料. 

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走在先进材料的最前沿

曼彻斯特在开发新的和现有的极端环境材料方面处于世界领先地位. 我们在材料表征方面也处于世界领先地位——测量和探索材料,这将帮助我们充分了解它们的特性和潜力. 曼彻斯特在生物医学材料方面也走在前列, 以及为核能部门设计的新材料.

大量的资本和研究投资巩固了我们的声誉, 有超过2.48亿英镑的研究项目. 曼彻斯特大学将成为耗资2.35亿英镑的亨利·罗伊斯学院的所在地, 合作大学支持, 它将在解决社会面临的挑战和使先进材料成为英国经济增长的催化剂方面发挥关键作用. 

在我们所有的先进材料研究中, 我们正在与几十个工业伙伴合作,将实验室的发现带到现实生活中. 我们拥有6400万英镑的BP国际先进材料中心,该中心使剑桥大学成为先进材料专业知识的领先中心, 与世界上最优秀的研究人员合作,进一步了解和利用能源领域的材料.

曼彻斯特大学信息图:先进材料
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未来的材料

然后是石墨烯. 这种一原子厚的材料将会彻底改变物质世界.

我们的团队由200多名石墨烯和相关二维材料研究人员组成,他们不断提出新的方法来改进和改造现有的产品, 从为发展中社区的数百万人提供清洁水到创造可持续的能源储存设备.

曼彻斯特不仅是石墨烯的诞生地,而且还是其国际商业化中心,其世界级的地位已经得到了超过1.2亿英镑的资本资助,用于建立国家石墨烯研究所和石墨烯工程创新中心.

这些卓越中心, 以及剑桥大学雄心勃勃的新工程校园和位于曼彻斯特的亨利·罗伊斯学院, 将为石墨烯城这一激动人心的愿景做出贡献——这是一个由领先的2D材料科学家和工程师组成的社区,它本身将成为全球的灯塔, 吸引来自世界各地的投资和创新者.

在曼彻斯特大学,我们致力于推动材料如何为世界服务. 我们正在为社会和工业带来革命性的应用, 并为地球上一些最具挑战性的问题寻找解决方案.

先进材料:研究突破

全球挑战,曼彻斯特解决方案

为数百万人提供清洁饮用水

全球性挑战

在全球范围内, 多达4.35亿人从未受保护的水井和泉水中取水,到2025年,世界上一半的人口将生活在缺水地区. 挑战在于提供更安全、更容易获得和更可靠的清洁水供应.

曼彻斯特的解决方案

石墨烯基膜被描述为完美的屏障. 它们能够将两种液体分离到非常高的程度,甚至可以阻挡最小的原子, 氦, 穿过这里.

曼彻斯特的研究将使未来的过滤系统能够精确地控制水的渗透——从超快渗透到完全阻断.

持续运行的石墨烯训练器

全球性挑战

户外跑步者需要的鞋子要能将重型抓地力和耐磨性与轻质结构结合起来. 长期以来,制造商一直在竞争,以找到解决客户需求和地形的方案.

曼彻斯特的解决方案

曼彻斯特的Aravind Vijayaraghavan博士和他的团队与英国跑步品牌inov-8合作,生产了世界上第一个采用石墨烯的运动鞋系列. 2D材料已被用于开发大底橡胶,科学证明其强度为50%, 弹性增加50%,耐穿性增加50%.

重建我们身体的生物医学材料

全球性挑战

受伤或疾病会给人们的日常生活带来严重和持久的身体障碍, 影响他们的长期健康和流动性. 生物材料研究人员面临的首要挑战是用最小的侵入性恢复生物功能.

曼彻斯特的解决方案

改善人类健康和福祉的新医学方法对于保持英国在医疗技术方面的全球地位至关重要. 曼彻斯特大学的Sarah Cartmell教授和她的团队正在开发生物材料系统,以帮助患者替换受损或缺失的生物结构, 对他们的健康和流动性至关重要. 通过制造一种叫做支架的生物可降解装置,他们可以引导组织再生, 比如一块骨头或软骨层.

革新下一代汽车和飞机的制造

全球性挑战

不断增长的人口和气候变化是汽车制造商面临的挑战, 为我们的旅行需求提供可持续的解决方案. 他们越来越需要新的工艺来生产更轻、更便宜、适应性更强的材料.

曼彻斯特的解决方案

小天鹅Texkimp, 全球航空航天和汽车行业的领先机械制造商, 与曼彻斯特机器人技术和纺织复合材料专家合作,寻找一种经济有效地制造复杂部件的方法, 大量的, 高速行驶时. 基于Prasad Potluri教授提出的概念, 该合作伙伴生产了世界上第一台机器人3d绕线机, 哪一个会给下一代汽车和飞机的制造带来革命性的变化.

重新思考我们与塑料的关系

全球性挑战

塑料垃圾是一个全球性的问题. 据估计,到2050年,地球系统中将有400亿吨塑料垃圾.

曼彻斯特的解决方案

迈克尔·谢弗教授领导了一个位于曼彻斯特的名为RE3的新项目——重新思考资源和回收——该项目正在与工业界和学术界合作,解决与塑料有关的技术和社会问题. 他的愿景是通过在材料科学和集体社会责任方面的突破来应对塑料的挑战.

防止腐蚀

全球性挑战

在全球范围内,腐蚀成本超过2美元.每年5万亿美元. 尽管有巨大的经济影响, 人们对腐蚀的基本过程知之甚少,工业需要依靠现场经验进行管理.

曼彻斯特的解决方案

由BP国际先进材料中心的布莱恩·康诺利博士领导的研究人员, 总部设在曼彻斯特, 是否协同工作以了解引发腐蚀的基本过程. 这项研究将有助于改进防止腐蚀的策略,并最终提高石油和天然气行业管道的可靠性和寿命.

开发未来的材料

全球性挑战

先进的材料可以帮助解决一些世界上最关键的问题, 但我们需要加快新材料系统的发现和发展,为英国带来经济和社会效益.

曼彻斯特的解决方案

曼彻斯特在刺激经济增长和工业创新方面有着悠久的传统. 我们是亨利·罗伊斯研究所的所在地, 英国国家先进材料研究与创新研究所, 汇集了全英国最聪明的人才, 包括来自谢菲尔德大学的世界专家, 利兹, 利物浦, 剑桥, 牛津大学和帝国大学, 以及国家核实验室和英国原子能机构.

可容忍事故的核燃料

全球性挑战

2011年福岛第一(Fukushima Daiichi)核反应堆发生的事故突显了用于制造燃料棒的锆合金面临的挑战. 在冷却剂丢失时产生的很高温度下, 这种特殊的合金与蒸汽反应产生爆炸性的氢气.

曼彻斯特的解决方案

曼彻斯特道尔顿核研究所的研究人员正在开发一种更能忍受长期高温的燃料解决方案. 我们的锆集团是MIDAS的领导者, 一个大项目, 由工程和物理科学研究委员会资助, 增进对金属的了解, 使其能够安全地用作核反应堆系统的主要包层材料.