最具潛力的新材料 在第 21 個未來

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材料工業是國民經濟的基礎產業。 新材料是材料產業發展的先行者，是重要的戰略性新興產業。

今天，科技革命發展迅猛，新材料、新產品日新月異，產業升級和材料更新換代加速。 新材料技術與納米技術、生物技術和信息技術相結合。 結構功能與功能材料的融合是顯而易見的。 材料低碳、綠色、可再生的環保特性備受關注。
本文結合國內外知名研究機構和企業的研究進展、科學媒體評論和行業熱點研究，精選20種新材料。 以下是相關材料的詳細信息（排名不分先後）

1.石墨烯

突破：不尋常的導電性，極低的電阻率和極快的電子傳輸速度，強度是鋼的數十倍，透光性極佳。
趨勢: 2010 年諾貝爾物理學獎在近幾年創造了技術和資本市場的繁榮。 未來五年，將在光電顯示器、半導體、觸摸屏、電子設備、儲能電池、顯示器、傳感器、半導體、航空航天、軍事、複合材料等領域。 材料、生物醫藥等領域將爆發。
主要研究機構（公司）：石墨烯科技、昂思創材料、石墨烯廣場、常州六元、寧波磨西等。

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2.氣凝膠

突破：高孔隙率、低密度、低導熱率、優良的隔熱性能。
趨勢：潛力巨大的新材料在節能環保、保溫電器、建築等方面潛力巨大。
主要研究機構（公司）:Aspen USA, WR Grace, 日本 Fuji-Silysia 等

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3.碳納米管

突破:高導電性、高導熱性、高彈性模量、高抗拉強度等。
趨勢：功能器件的電極、催化劑載體、傳感器等。
主要研究機構（公司）: Unidym, Inc., Toray Industries, Inc., Bayer Materials Science AG, Mitsubishi Rayon Co., Ltd. 深圳 Betray, 蘇州First Element等

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4.富勒烯

突破：具有線性和非線性光學特性、鹼金屬富勒烯超導性等。
趨勢：未來在生命科學、醫學、天體物理學等領域具有重要前景，有望應用於光轉換器、信號轉換和數據存儲等光電器件。
主要研究機構（公司）：密歇根州立大學、廈門福納新材料等

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5.非晶合金

突破：高強度和韌性，優良的磁導率和低磁損，優良的液體流動性。
趨勢: 在高頻低損耗變壓器、移動終端設備的結構件等。
主要研究機構（公司）：Liquidmetal Technologies, Inc.、中國科學院金屬研究所、比亞迪股份有限公司等

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6.泡沫金屬

突破：重量輕、密度低、孔隙率高、比表面積大。
趨勢：具有導電性，可替代無機非金屬材料不能導電的應用領域； 在隔音降噪領域具有巨大的潛力。
主要研究機構（公司）：Alcan（美國鋁業）、力拓、Symat、Norsk Hydro等。

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7.離子液體

突破：具有熱穩定性高、液體溫度範圍寬、酸鹼度可調、極性、配位能力強等特點。
趨勢：在綠色化學品領域，以及在生物和催化領域具有廣闊的應用前景。
主要研究機構（公司）：溶劑創新、巴斯夫、中科院蘭州物理研究所、同濟大學等

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8.納米纖維素

突破：具有良好的生物相容性、保水性、pH穩定性範圍廣、納米網狀結構、高機械性能。
趨勢：在生物醫藥、增強劑、造紙工業、淨化、導電和無機複合食品、工業磁性複合材料方面具有廣闊的前景。
主要研究機構（公司）：Cellu Force（加拿大）、美國林務局、Innventia（瑞典）等

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9.納米點鈣鈦礦

突破：納米點鈣鈦礦具有巨磁阻、高離子電導率以及析氧和還原氧的催化作用。
趨勢：未來在催化、存儲、傳感器、光吸收等領域具有巨大潛力。
主要研究機構（公司）:Epri、AlfaAesar 等

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10.3D印刷材料

突破：通過改變傳統行業的加工方式，可以快速實現複雜結構的成型。
趨勢：革命性的成型方法在復雜結構成型和快速加工領域具有廣闊的前景。
主要研究機構（公司）:Object, 3D Systems, Stratasys, Huaying Hi-Tech, PTJ Shop等

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11.柔性玻璃
突破：改變傳統玻璃的剛性和脆弱性，實現玻璃的革命性創新。
趨勢：未來柔性顯示和折疊設備領域前景廣闊。
主要研究機構（公司）：康寧、德國、肖特集團等

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12.自組裝（自修復）材料

突破：材料分子的自組裝，實現了材料本身的“智能”，改變了以往的材料製備方法，實現了材料本身一定形狀和結構的自發形成。
趨勢：改變傳統的材料製備和材料修復方法，在分子器件、表面工程、納米技術等領域具有廣闊前景。
主要研究機構（公司）: 哈佛大學等

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13.可降解生物塑料

突破：可自然降解，原材料來自可再生資源，改變傳統塑料對石油、天然氣、煤炭等化石資源的依賴，減少環境污染。
趨勢：替代傳統塑料的未來前景廣闊。
主要研究機構（公司）:Natureworks、巴斯夫、鐘化等

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14.鈦碳複合材料

突破：具有高強度、低密度、優異的耐腐蝕性能，在航空和民用方面有著無限的前景。
趨勢：未來在輕量化、高強度、耐腐蝕等環境應用方面具有廣闊的潛力。
主要研究機構（公司）: 哈爾濱工業大學等。

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15.超級材質

突破：具有常規材料不具備的物理特性，如負磁導率、負介電常數等。
趨勢：通過改變傳統的按材料性質加工的觀念，未來可根據需要設計材料的特性，潛力無限，具有革命性。
主要研究機構（公司）：波音、凱美達、深圳光啟研究院等

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16.超導材料

突破：未來如果突破高溫超導技術，有望解決電力傳輸損耗、電子設備發熱、綠色新型傳輸磁懸浮技術等問題。
主要研究機構（公司）：日本住友、布魯克、中科院等

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17.形狀記憶合金

突破：預成型後，受外界條件強制變形後，經過一定條件後恢復原狀，實現材料變形的可逆設計和應用。
趨勢：空間技術、醫療設備、機電設備等領域潛力巨大。
主要研究機構（公司）: 研究新材料等。

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18.磁致伸縮材料

突破：在磁場作用下，可產生伸長或壓縮性能，實現材料變形與磁場的相互作用。
趨勢：廣泛應用於智能結構器件、減震裝置、換能結構、高精度電機等領域，在某些條件下，其性能優於壓電陶瓷。
主要研究機構（公司）：美國ETREMA、英國稀土產品、住友輕金屬等。

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19.磁（電）液材料

突破：它是液體，結合了固體磁性材料的磁性和液體的流動性。 它具有傳統磁性散裝材料所不具備的特性和應用。
趨勢：用於磁密封、磁製冷、磁熱泵等領域，改變傳統的密封和冷卻方式。
主要研究機構（公司）：美國ATA應用技術公司、日本松下等。

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20.智能高分子凝膠

突破：能感知周圍環境的變化並作出反應，具有生物學上相似的反應特性。
趨勢: 智能聚合物凝膠的膨脹-收縮循環可用於化學 閥s、吸附分離、傳感器和記憶材料； 循環提供的動力用於設計“化學發動機”； 網格的可控性適用於智能給藥系統。
主要研究機構（公司）: 美國和日本的大學。

本文鏈接： 未來世界最有前途的二十種新材料

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