韩国科学家使用一种聚丙烯聚合物，成功开发出一种纯净的自增强复合材料，其机械性能位居同类自增强复合材料榜首，有望替代飞机用碳纤维增强复合材料，加速“空中出租车”时代的到来。研究成果刊发于最新一期《化学工程》杂志。

用于“未来空中交通”的100%自增强复合材料

为推进城市空中交通等未来出行方式的实现，科学家们需要开发出具有优异物理性能和可回收性能的新材料。自增强复合材料价格低廉、重量轻，且在处理和回收方面具有优势，因此，被寄望于能替代飞机用碳纤维增强复合材料。

目前，科学家们在制造自增强复合材料时，会将化学成分不同的物质混合在增强体或基体内，以提高流动性和渗透性，但这样会使所得到的材料物理性能和可回收性较差。

韩国科学技术院宣布，未来移动电磁干扰解决方案的Jaewoo Kim博士与汉阳大学的Seonghoon Kim教授和全北国立大学O-bong Yang教授合作，仅使用一种聚丙烯聚合物成功开发出100%自增强复合材料。

迄今为止，在自增强复合材料的制造过程中，化学上不同的成分被混合在增强体或基体中，以改善流动性和浸渍性，导致物理性能和可回收性较差。研究团队通过四轴挤出工艺调整聚丙烯基体的链结构，成功控制了熔点、流动性和浸渍性。

与先前的研究相比，新获得的自增强复合材料拥有迄今最高水平的机械性能，其黏附强度、拉伸强度和抗冲击性分别提高了333%、228%和2700%。而且，当被用作小型无人机的框架材料时，该材料比传统的碳纤维增强复合材料轻52%，飞行时间增加了27%，证实了其在下一代飞行应用中的潜力。

韩国科学技术院的Kim博士表示，这项研究中开发的100%自增强复合材料的工程流程可以立即应用于工业界，我们将继续与联合研究团队和工业界合作，确保磁增强复合材料的全球竞争力。

关于聚丙烯材料

聚丙烯树脂(PP)是一种高结晶性热塑性树脂，通过加聚反应而成的聚合物。系白色蜡状材料，外观透明而轻。聚丙烯具有优良的机械强度、化学稳定性和电绝缘性，可在110℃-120℃下连续使用，广泛应用于家用电器、包装用品、家具、农用制品、建筑制品等领域。

全球聚丙烯产能主要分布在东北亚地区。2021年全球聚丙烯总产能超过1亿吨，产能相比2020年增加了813.5万吨。从区域产能分布来看，主要集中在东北亚、北美、中东、西欧等地，其中东北亚地区的产能占比超过45%。

中国是全球最大的聚丙烯产能供给市场。进一步分析东北亚地区的主要国家/地区聚丙烯产能，2021年，中国大陆地区的产能占整个东北亚地区总量的比重超过70%，中国(包含台湾地区)的聚丙烯产能整体占东北亚地区的比重超过80%，占全球总产能的比重超过35%，位居全球第一。

空中租车时代，新材料的应用

德国公司发布五座复合材料变向飞行“空中出租车”

2019年，德国慕尼黑的Lilium公司正式发布了一款新型的全电动五座“空中出租车”样机——Lilium Jet，该样机于本月早些时候在德国上空完成了首飞。

Lilium Jet的机身结构几乎全部采用碳纤维复合材料制造而成，这是实现超轻设计的关键。据说，全尺寸、全重量原型机由36台电动喷气发动机提供动力，能够轻松完成垂直起飞和降落，同时实现有效的水平飞行和巡航飞行。该飞机设计简单，无尾翼、无方向舵、无螺旋桨、无齿轮箱，发动机中仅有一个活动部件。据说该设计有助于提高飞机的安全性和负载能力，同时也使研发团队能够为飞机加入全景窗、鸥翼门等美学元素。

据报道，该飞机的最大时速300 km/h，最大航程可达300 km。其飞行持久，可部分归功于高效的固定翼设计。仅需消耗不到飞机最大输出（2000马力）10%的动力，即能够为巡航过程提供足够的升力。该飞机是高速通勤的不错选择，它将市中心与郊区、机场与大型火车站，以及各个地区方便的连接在一起。

该公司联合创始人、CEO Daniel Wiegand表示：“在实现城市空中交通开发的道路上我们又向前迈出了一大步。在不到两年的时间里，我们完成了飞机的设计和建造，并成功首飞，我们会将其作为批量化生产的模板。”

英国全复合材料制造6座级的“空中出租车

2020年，英国一家航空领域的初创公司Samad宇航，全力推进其e-Starling混合电动垂直起降（e-VTOL）飞行器研制项目。作为一款采用全复合材料制造，定位为6座级的“空中出租车”，实现首飞将是e-Starling项目的一个重大里程碑。该项目计划在2025年取得适航证并投入运营。

与其他同类的e-VTOL飞行器相比，采用6座布局的e-Starling的外形设计和推进系统布局颇具特色。该机在气动外形上更偏向于常规固定翼飞行器，翼身融合加单垂尾设计，其推进系统包括一台主发动机和5个电动风扇：2个风扇与机身垂直安装在机翼后缘提供主要的推力，同时这种布局可以提高机翼的升力；2个风扇内嵌式水平安装在机身两侧，主要用作垂直起降时提供升力；另外一个安装在垂尾后侧，主要用于飞机从悬停模式向水平飞行模式过渡时提供必要的推力，以避免飞机失速。

现代推出碳纤维Air One飞行汽车

今年五月，现代英国区负责人Michael Cole在接受海外媒体采访时表示，他们最快将在2030年年底前造出飞行汽车。

Cole指出，现代已经和考文垂市政当局及英国相关部门达成合作，计划推出名为“Air One”的飞行汽车。乍一看这台车的造型还真像耐克的跑鞋，未来该车投产后将负责运输货物和空中出租车的角色。

去年，现代 发布了与Supernal出行公司合作设计的纯电动飞行汽车。这台概念车采用5座布局，车身采用了碳纤维和可回收的碳纤维强化材质，从而将车重控制在合适范围，主要用于短距离城市通勤，随后现代还会开发长续航的氢动力飞行汽车。

总之，实现空中出租车需要综合考虑多个方面，材料只是其中一点，通过不断地技术创新、政策支持和市场推广，空中出租车有望在未来成为一种主流的城市交通方式。

来源：贤集网—材料天团

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