空间实验室孵化智能材料

材料牛注：号外！美国国际空间站实验室最近开始接收项目了！Eric Furst教授的智能材料研究就是其中一个要上天的课题，感觉新一轮材料革命就要来了有木有！跟小编一起来感受一下吧~

特拉华大学的Eric Furst领导了最近入选国际空间站下属的美国国家实验室进行流体动力学研究的五个课题之一。整个空间站研究项目由空间科学发展中心（CASIS）和美国国家科学基金会（NSF）共同管理。

为推动微重力环境下的基础科学及工程发展，NSF将为入选空间站研究的课题提供总额为150万美元的基金支持。

Furst负责“定向场中纳米颗粒自组装的动力学研究”这一课题，该课题将使用空间站（ISS）上的设施研究受控磁场下椭圆磁颗粒的自组装。

作为特拉华大学的化学和生物分子工程系的教授，Furst非常关注胶体材料这一领域。胶体是由无数小颗粒均匀分布在另一种物质中形成的混合物。其在生活中广泛存在，从普通家居用品如蛋黄酱、果冻和油漆，到医疗、光伏和通信等领域的高科技应用。

Furst说：“可以使用胶体颗粒进行装配制造的功能材料越来越多。而空间站的课题实验将帮助我们研究如何通过调整外部场条件来控制颗粒运动和它们的组织结构，以更好地进行材料的组装。”

“功能材料令人着迷的地方在于，它们的功能体现在某一特定方面，而在其他方面的性能很普通，”Furst说，“对我来说，作为一个科学家和工程师很酷的一面是可以向人们展示功能材料神奇的功能，但它们背后的科学原理很难简单地解释清楚。”

Furst说，一些最简单的“智能材料”的功能具有可设计性。“这些材料具有一定的屈服应力，屈服应力是让牙膏和番茄酱能够停留在牙刷和薯条上的原因。”

“屈服应力是胶体系统的一个基础工程性能参数，”Furst补充说。“我们正在寻找用更复杂的胶体来设计更为精妙性能的方法，同时我们也尝试能够通过自组装制造这些材料的新途径。”

在这个课题中研究的胶体材料，可以作为制造控制声传播和热传导的声子带隙材料，超低热导涂层和结构色丰富的光子晶体等材料的基础模块。

在宣布入选课题时，NSF的Grace Wang介绍说：“在空间的微重力环境中，各个课题的研究人员将有机会研究空间中的流体动力学现象，这个过程与地球重力环境下的实验现象有非常大的不同。这些研究可以进一步推动我们对微重力环境的科学理解，从而使所有美国人受益。”

Furst最早与ISS有关的研究工作始于2009年，当时的研究结果收录在美国国家科学院和物理学评论委员会的会议记录中。因为此项研究成果，Furst在2014年被授予美国宇航局特殊科学成就奖章。

获得NSF的基金支持后，First计划为一些媒体，特别是那些关注基础空间研究的媒体提供课题的研究进展，以吸引公众参与，提高公众对科学的关注程度。

关于资金

本次项目中，CASSIS和NSF收到的课题主要集中在流体流动现象研究方面，如毛细管流动，扩散，界面行为，多相流，分离和表面张力等研究领域。

获得该项资金的其他机构包括伦斯勒理工学院，康奈尔大学和加州大学圣巴巴拉分校。

关于空间科学发展中心(CASIS)

为了能在2020年实现国际空间站（ISS）下属的美国国家实验室的最大化利用，美国航天局于2011年7月设立了CASIS。CASIS致力于支持和推动创新，以维护地球健康，为人类谋福祉。

关于ISS国家实验室

2005年，美国国会将国际空间站中的美国所属的部分设为最新的国家实验室，希望能最大限度地发挥空间站对改善地球生活，促进不同用户的合作，并以此推进STEM（科学，技术，工程和数学）教育建设。空间站实验室可供美国政府机构、其他学术和私人机构使用，空间站实验室内提供永久微重力环境，地球低轨道优势位置以及各种特殊的宇宙空间环境条件。

原文链接：UD research to use space lab for ‘smart’ material investigation。

本文由材料人编辑部龙骑士提供素材，刘育辰编译，牛蕾审核，点我加入材料人编辑部。