未来最有潜力的20种新材料

晓昀

: y5 f' z& w4 y
) D; k# M: W2 q4 x$ [2 ~) a6 B

石墨烯、碳纳米管、非晶合金、泡沫金属、离子液体……20种新材料，为材料工业工业发展带来无限机遇。

% t4 z7 ]* f* S* e  Q

      材料工业是国民经济的基础产业，新材料是材料工业发展的先导，是重要的战略性新兴产业。

2 W* d' I- y5 i# O, Y' |" q- y

      今天，科技革命迅猛发展，新材料产品日新月异，产业升级、材料换代步伐加快。新材料技术与纳米技术、生物技术、信息技术相互融合，结构功能一体化、功能材料智能化趋势明显，材料的低碳、绿色、可再生循环等环境友好特性倍受关注。

     综合国内外知名研究机构和公司研究进展、科技媒体评论以及行业热点研究初选出20大新材料，以下为相关材料的详细信息（排名不分先后）。

1.石墨烯

5 M. f6 n( B6 O

8 i9 U1 r/ d) L8 N* |

突破性：非同寻常的导电性能、极低的电阻率极低和极快的电子迁移的速度、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性。

  c8 }+ L9 G3 o

发展趋势：2010年诺贝尔物理学奖造就近年技术和资本市场石墨烯炙手可热，未来5年将在光电显示、半导体、触摸屏、电子器件、储能电池、显示器、传感器、半导体、航天、军工、复合材料、生物医药等领域将爆发式增长。

5 v* l0 B9 _5 c+ b  j

主要研究机构（公司）：Graphene Technologies，Angstron Materials，Graphene Square，常州第六元素，宁波墨西等。

2、气凝胶

突破性：高孔隙率、低密度质轻、低热导率，隔热保温特性优异。

发展趋势：极具潜力的新材料，在节能环保、保温隔热电子电器、建筑等领域有巨大潜力。

# i& i: h% h" }# h" g2 S

主要研究机构（公司）：阿斯彭美国，W.R. Grace，日本Fuji-Silysia公司等

3、碳纳米管

突破性：高电导率、高热导率、高弹性模量、高抗拉强度等。
7 k8 V4 H3 T2 E  q

发展趋势：功能器件的电极、催化剂载体、传感器等。

; ]% P' r- m* Q1 u

主要研究机构（公司）：Unidym, Inc.，Toray Industries,Inc.，Bayer Materials Science AG，Mitsubishi Rayon Co., Ltd.深圳市贝特瑞，苏州第一元素等。

4、富勒烯

6 R- D. @% K5 d2 o( B  u# I

突破性：具有线性和非线性光学特性，碱金属富勒烯超导性等。

9 S/ e7 A0 B% J* b. h4 x' H

发展趋势：未来在生命科学、医学、天体物理等领域有重要前景，有望用在光转换器、信号转换和数据存储等光电子器件上。

" p: q' p1 v" a, H

主要研究机构（公司）：Michigan State University，厦门福纳新材等。

5、非晶合金

3 K. S2 g5 n5 y1 V. [4 p; b+ q% X

突破性：高强韧性、优良的导磁性和低的磁损耗、优异的液态流动性。

发展趋势：在高频低损耗变压器、移动终端设备的结构件等。

) d' j9 k' s* ]" i% |

主要研究机构（公司）：Liquidmetal Technologies, Inc.，中科院金属所，比亚迪股份有限公司等。

6、泡沫金属

突破性： 重量轻、密度低、孔隙率高、比表面积大。

发展趋势： 具有导电性，可替代无机非金属材料不能导电的应用领域；在隔音降噪领域具有巨大潜力。

主要研究机构（公司）：Alcan（美国铝业），Rio Tinto，Symat，Norsk Hydro等

7、离子液体

突破性：具有高热稳定性、宽液态温度范围、可调酸碱性、极性、配位能力等。

* t5 A4 V0 J! N5 E4 D

发展趋势：在绿色化工领域，以及生物和催化领域具有广阔的应用前景。

/ c  F  f: @/ o0 A2 d, B" R: G* f& H

主要研究机构（公司）：Solvent Innovation公司，巴斯夫，中科院兰州物理研究所，同济大学等。

2 _. j  D) l: |) \/ ]0 b2 T, R. B" X

8、纳米纤维素

突破性：具有良好的生物相容性、持水性、广范围的pH值稳定性；具有纳米网状结构，和很高的机械特性等。

发展趋势：在生物医学、增强剂、造纸工业、净化、传导与无机物复合食品、工业磁性复合物方面前景巨大。

主要研究机构（公司）：Cellu Force公司（加拿大），US Forest Service（美国林务局），Innventia公司（瑞典）等。

$ g( N: R3 ~) ?. x5 ]( l3 U5 D

9、纳米点钙钛矿

# \8 m# O; ^% i. J, A

突破性：纳米点钙钛矿具有巨磁阻、高离子导电性、对氧析出和还原起催化作用等。

发展趋势：未来在催化、存储、传感器、光吸收等领域具有巨大潜力。

主要研究机构（公司）：埃普瑞，AlfaAesar等

10、3D打印材料

$ v! ~6 R/ T( w/ W$ y9 b

突破性：改变传统工业的加工方法，可快速实现复杂结构的成型等。

2 d9 t( |. |$ t2 b5 r' T

发展趋势：革命性成型方法，在复杂结构成型和快速加工成型领域，有很大前景。

主要研究机构（公司）：Object公司，3DSystems公司，Stratasys公司，华曙高科等。

% `0 }) c8 K4 e& B9 p% e+ f5 k

11、柔性玻璃

( g6 d0 j, A, X; |8 s4 g& N

# Y$ E% }2 x, r) d# S5 q9 ^0 n2 f

突破性：改变传统玻璃刚性、易碎的特点，实现玻璃的柔性革命化创新。

0 }# F5 @' [+ p. X. X; D

发展趋势：未来柔性显示、可折叠设备领域，前景巨大。

; B1 a6 p, B0 b/ z2 U; U

主要研究机构（公司）：康宁公司，德国肖特集团等。

12、自组装（自修复）材料

& F* @5 I6 i% i  N; q

突破性：材料分子自组装，实现材料自身“智能化”，改变以往材料制备方法，实现材料的自身自发形成一定形状和结构。

3 B, V" r9 t& P1 G( ^/ \5 \- W. ]

发展趋势：改变传统材料制备和材料的修复方法，未来在分子器件、表面工程、纳米技术等领域有很大前景。

5 d7 g5 Z' H4 A

主要研究机构（公司）：美国哈佛大学等

13、可降解生物塑料

5 X# n4 s  S; C, w# J2 m1 ^, ^8 R& p& Z! I

突破性：可自然降解，原材料来自可再生资源，改变传统塑料对石油、天然气、煤炭等化石资源的依赖，减少环境污染。

3 Y. c9 @0 ]) d4 d0 w# \

发展趋势：未来替代传统塑料，具有前景巨大。

主要研究机构（公司）：Natureworks，Basf，Kaneka公司等

14、钛炭复合材料

; O4 s- w! l* N, V8 X

突破性：具有高强度、低密度，以及耐腐蚀性优异等性能，在航空及民用领域前景无限。

发展趋势：未来在轻量化、高强度、耐腐蚀等环境应用潜力广泛。

0 Y0 s8 K; l* R4 ~8 }

主要研究机构（公司）：哈尔滨工业大学等。

; p* ]' \% b4 e7 b

15、超材料

突破性：具有常规材料不具有的物理特性，如负磁导率、负介电常数等。

发展趋势： 改变传统根据材料的性质进行加工的理念，未来可根据需要来设计材料的特性，潜力无限、革命性。

主要研究机构（公司）：波音公司，Kymeta公司，深圳光启研究院等

. v# L$ |7 \- t

16、超导材料

突破性：超导状态下，材料零电阻，电流不损耗，材料在磁场中表现抗磁性等。

( M+ d7 v- J% Q" M: |8 A# j7 |

发展趋势：未来如突破高温超导技术，有望解决电力传输损耗、电子器件发热等难题，以及绿色新型传输磁悬技术。

9 x8 w4 R6 p( G) l

主要研究机构（公司）：日本住友，德国Bruker，中科院等。

17、形状记忆合金

突破性：预成型后，在受外界条件强制变形后，再经一定条件处理，恢复为原来形状，实现材料的变形可逆性设计和应用。

发展趋势： 在空间技术、医疗器械、机械电子设备等领域潜力巨大。

主要研究机构（公司）：有研新材等

# l7 c$ n- |8 g/ |* z8 X

18、磁致伸缩材料

7 x: k/ [. g1 P, z
9 `- N1 m3 p4 Z3 I7 a- |  f0 p

& z1 T( a' F+ x; s; `2 Y% O" ^5 F

突破性： 在磁场作用下，可产生伸长或压缩的性能，实现材料变形与磁场的相互作用。

& O! W! w4 r) d* O/ c

发展趋势： 在智能结构器件、减震装置、换能结构、高精度电机等领域，应用广泛，有些条件下性能优于压电陶瓷。

3 N- b4 U' c4 S- t7 D, Q& E

主要研究机构（公司）：美国ETREMA公司，英国稀土制品公司，日本住友轻金属公司等

19、磁（电）流体材料

5 B+ w: X( _" ?6 Y8 y- `" O  f

+ u! f) U8 I& K" f. V

突破性： 液态状，兼具固体磁性材料的磁性，和液体的流动性，具有传统磁性块体材料不具备的特性，和应用。

发展趋势： 应用于磁密封、磁制冷、磁热泵等领域，改变传统密封制冷等方式。

" s% X9 Q8 P9 z0 D9 k

主要研究机构（公司）：美国ATA应用技术公司，日本松下等。

20、智能高分子凝胶

, m% M5 `& Y: x

突破性： 能感知周围环境变化，并能做出响应，具有类似生物的反应特性。

发展趋势： 智能高分子凝胶的膨胀-收缩循环可用于化学阀、吸附分离、传感器和记忆材料；循环提供的动力用来设计“化学发动机”; 网孔的可控性适用于智能药物释放体系等。

, m9 T8 Z# K" F) K5 `5 G. ?0 A

主要研究机构（公司）：美国和日本大学。

注：来源新材料在线，图片来自网络。

0 q9 m8 x- ]9 R& ?

学渣渣

有磁致伸缩材料，没有压电材料么？

ksnpmy

牛逼

babty

没有特种陶瓷么

化石desmond

长见识了，不知道国内是否有相关的研究啊

gaxisjtu

在实际应用中，除了3D打印，其他的材质还不常见。说明新材料的商业化还有一条很长的路要走。

西西伯利亚

长见识了