未来最有潜力的20种新材料

晓昀

; l' q5 m0 j! ?! K9 T% B0 l+ `5 M
4 i1 A6 y1 x! M/ {* H

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。

      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。

      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。

7 v% W# {8 a  t1 S

     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

) S( K( ?1 f3 n( \5 A  ^2 z

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。

' m4 d& e7 D* t0 |- M& y5 q

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。

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

. H# }+ h+ n  R  h" i

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。

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

5 @+ h) t; _$ I# H* \" ~% m( |

3、碳纳米管

" {6 J7 @) k3 o4 }

突破性：高电导率、高热导率、高弹性模量、高抗拉强度等。
1 \; _+ r7 R8 `* }! O( \
1 x$ ]  {' b3 P: Z: M

发展趋势：功能器件的电极、催化剂载体、传感器等。

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。

+ p) ~  a8 L" n- |/ y

4、富勒烯

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。
2 a4 d4 h" \" w2 y
6 Z/ a: _( @- s4 A6 }

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。

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

5、非晶合金

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。

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。

5 V+ I9 N$ y! i% T' c0 w

6、泡沫金属

* T6 [. I+ ?' c6 w+ A

突破性： 重量轻、密度低、孔隙率高、比表面积大。

3 p+ l6 s9 H. Y6 D

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。

; K) u* N# t- N9 z4 e! [

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

; y; o: e6 H0 z/ s+ e+ @

7、离子液体

; ~" c$ @* B* C" Q  x* Z) P

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。

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。

% t' x' C5 i9 v4 `4 W  e: Z2 L

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。

8 D1 Y, M5 z* @5 o* R5 C

8、纳米纤维素

* F7 W! U' Z( U! z# [7 E- w

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。

1 E& H- G- T1 R; T

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。

* u# T9 m3 q+ F% S2 G3 r

9、纳米点钙钛矿

# t) g2 p( L# `3 ~; J

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

, k- X7 V/ m. l3 y" q- E

10、3D打印材料

+ ], f8 d) H9 }' M5 P6 e, y

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 Z% Q2 ?4 D/ 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。

% o7 t! N5 J  Y. u/ E

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

# K9 Z9 c# P  p. g/ q  Z2 }. T

11、柔性玻璃

: f  i. O+ U8 K+ @# @6 b

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。

发展趋势：未来柔性显示、可折叠设备领域，前景巨大。

主要研究机构（公司）：康宁公司，德国肖特集团等。

3 ~4 r' G  n* R- r8 |1 a

12、自组装（自修复）材料

( s) a$ ~" E! l7 m. K8 g

& r" _2 c) w2 l0 Y

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。

) h" I4 N" u" C( f6 c

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。

主要研究机构（公司）：美国哈佛大学等

13、可降解生物塑料

& J. y0 r* J9 D- L

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。

发展趋势：未来替代传统塑料，具有前景巨大。

( A$ a+ C* G& Q' o! G- M/ }% V' F

主要研究机构（公司）：Natureworks，Basf，Kaneka公司等

14、钛炭复合材料

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。

0 H( y* X& x" M# Q( t* E; C

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。

主要研究机构（公司）：哈尔滨工业大学等。

& {# c4 v/ m6 }, m$ w  u

15、超材料

4 p) j1 w& h/ Z4 H% ]

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

5 R. s/ d% q( l

16、超导材料

8 R0 H' t8 K% U) x+ t$ w

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。

: V5 J* V4 `0 D

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。

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

18、磁致伸缩材料

8 ~. ]3 H. z, \7 O

2 Q' F; A5 l: R  s; y/ T

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。

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。

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

3 X$ O4 `% h& C" L

19、磁（电）流体材料

% o- h' u2 T4 Q# ^5 n; q7 ^6 N- B

8 j) {$ u6 D1 j1 X; ^

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。

: ^8 J. j' Q' J

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。

% T  ?0 A% j+ K

主要研究机构（公司）：美国ATA应用技术公司，日本松下等。

1 p) z' H  a8 u6 e

20、智能高分子凝胶

6 e4 a3 A, a& ^8 b$ @8 d

- ^) H  C0 g4 e

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。

7 P& ]$ \7 `: r8 s5 D0 @

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。

主要研究机构（公司）：美国和日本大学。

9 L3 n" G- h: H1 M) s

注：来源新材料在线，图片来自网络。

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