未來最有潛力的20種新材料

曉昀

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石墨烯、碳納米管、非晶合金、泡沫金屬、離子液體……20種新材料，為材料工業工業發展帶來無限機遇。

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

      今天，科技革命迅猛發展，新材料產品日新月異，產業升級、材料換代步伐加快。新材料技術與納米技術、生物技術、信息技術相互融合，結構功能一體化、功能材料智能化趨勢明顯，材料的低碳、綠色、可再生循環等環境友好特性倍受關注。

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     綜合國內外知名研究機構和公司研究進展、科技媒體評論以及行業熱點研究初選出20大新材料，以下為相關材料的詳細信息（排名不分先后）。

1.石墨烯

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突破性：非同尋常的導電性能、極低的電阻率極低和極快的電子遷移的速度、超出鋼鐵數十倍的強度和極好的透光性。

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發展趨勢：2010年諾貝爾物理學獎造就近年技術和資本市場石墨烯炙手可熱，未來5年將在光電顯示、半導體、觸摸屏、電子器件、儲能電池、顯示器、傳感器、半導體、航天、軍工、復合材料、生物醫藥等領域將爆發式增長。

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主要研究機構（公司）：Graphene Technologies，Angstron Materials，Graphene Square，常州第六元素，寧波墨西等。

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2、氣凝膠

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突破性：高孔隙率、低密度質輕、低熱導率，隔熱保溫特性優異。

發展趨勢：極具潛力的新材料，在節能環保、保溫隔熱電子電器、建筑等領域有巨大潛力。

主要研究機構（公司）：阿斯彭美國，W.R. Grace，日本Fuji-Silysia公司等

3、碳納米管

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突破性：高電導率、高熱導率、高彈性模量、高抗拉強度等。
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發展趨勢：功能器件的電極、催化劑載體、傳感器等。

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主要研究機構（公司）：Unidym, Inc.，Toray Industries,Inc.，Bayer Materials Science AG，Mitsubishi Rayon Co., Ltd.深圳市貝特瑞，蘇州第一元素等。

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4、富勒烯

突破性：具有線性和非線性光學特性，堿金屬富勒烯超導性等。

發展趨勢：未來在生命科學、醫學、天體物理等領域有重要前景，有望用在光轉換器、信號轉換和數據存儲等光電子器件上。

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主要研究機構（公司）：Michigan State University，廈門福納新材等。

5、非晶合金

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突破性：高強韌性、優良的導磁性和低的磁損耗、優異的液態流動性。

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發展趨勢：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.，中科院金屬所，比亞迪股份有限公司等。

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6、泡沫金屬

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突破性： 重量輕、密度低、孔隙率高、比表面積大。

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發展趨勢： 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潛力。

主要研究機構（公司）：Alcan（美國鋁業），Rio Tinto，Symat，Norsk Hydro等

7、離子液體

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突破性：具有高熱穩定性、寬液態溫度范圍、可調酸堿性、極性、配位能力等。

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發展趨勢：在綠色化工領域，以及生物和催化領域具有廣闊的應用前景。

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主要研究機構（公司）：Solvent Innovation公司，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

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突破性：具有良好的生物相容性、持水性、廣范圍的pH值穩定性；具有納米網狀結構，和很高的機械特性等。

發展趨勢：在生物醫學、增強劑、造紙工業、凈化、傳導與無機物復合食品、工業磁性復合物方面前景巨大。

主要研究機構（公司）：Cellu Force公司（加拿大），US Forest Service（美國林務局），Innventia公司（瑞典）等。

9、納米點鈣鈦礦

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突破性：納米點鈣鈦礦具有巨磁阻、高離子導電性、對氧析出和還原起催化作用等。

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發展趨勢：未來在催化、存儲、傳感器、光吸收等領域具有巨大潛力。

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主要研究機構（公司）：埃普瑞，AlfaAesar等

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10、3D打印材料

突破性：改變傳統工業的加工方法，可快速實現復雜結構的成型等。

發展趨勢：革命性成型方法，在復雜結構成型和快速加工成型領域，有很大前景。

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主要研究機構（公司）：Object公司，3DSystems公司，Stratasys公司，華曙高科等。

11、柔性玻璃

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突破性：改變傳統玻璃剛性、易碎的特點，實現玻璃的柔性革命化創新。

發展趨勢：未來柔性顯示、可折疊設備領域，前景巨大。

主要研究機構（公司）：康寧公司，德國肖特集團等。

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12、自組裝（自修復）材料

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突破性：材料分子自組裝，實現材料自身“智能化”，改變以往材料制備方法，實現材料的自身自發形成一定形狀和結構。

發展趨勢：改變傳統材料制備和材料的修復方法，未來在分子器件、表面工程、納米技術等領域有很大前景。

主要研究機構（公司）：美國哈佛大學等

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13、可降解生物塑料

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突破性：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。

發展趨勢：未來替代傳統塑料，具有前景巨大。

主要研究機構（公司）：Natureworks，Basf，Kaneka公司等

14、鈦炭復合材料

突破性：具有高強度、低密度，以及耐腐蝕性優異等性能，在航空及民用領域前景無限。

發展趨勢：未來在輕量化、高強度、耐腐蝕等環境應用潛力廣泛。

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主要研究機構（公司）：哈爾濱工業大學等。

15、超材料

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突破性：具有常規材料不具有的物理特性，如負磁導率、負介電常數等。

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發展趨勢： 改變傳統根據材料的性質進行加工的理念，未來可根據需要來設計材料的特性，潛力無限、革命性。

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主要研究機構（公司）：波音公司，Kymeta公司，深圳光啟研究院等

16、超導材料

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突破性：超導狀態下，材料零電阻，電流不損耗，材料在磁場中表現抗磁性等。

發展趨勢：未來如突破高溫超導技術，有望解決電力傳輸損耗、電子器件發熱等難題，以及綠色新型傳輸磁懸技術。

主要研究機構（公司）：日本住友，德國Bruker，中科院等。

17、形狀記憶合金

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突破性：預成型后，在受外界條件強制變形后，再經一定條件處理，恢復為原來形狀，實現材料的變形可逆性設計和應用。

發展趨勢： 在空間技術、醫療器械、機械電子設備等領域潛力巨大。

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主要研究機構（公司）：有研新材等

18、磁致伸縮材料

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突破性： 在磁場作用下，可產生伸長或壓縮的性能，實現材料變形與磁場的相互作用。

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發展趨勢： 在智能結構器件、減震裝置、換能結構、高精度電機等領域，應用廣泛，有些條件下性能優于壓電陶瓷。

主要研究機構（公司）：美國ETREMA公司，英國稀土制品公司，日本住友輕金屬公司等

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19、磁（電）流體材料

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突破性： 液態狀，兼具固體磁性材料的磁性，和液體的流動性，具有傳統磁性塊體材料不具備的特性，和應用。

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發展趨勢： 應用于磁密封、磁制冷、磁熱泵等領域，改變傳統密封制冷等方式。

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主要研究機構（公司）：美國ATA應用技術公司，日本松下等。

20、智能高分子凝膠

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突破性： 能感知周圍環境變化，并能做出響應，具有類似生物的反應特性。

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發展趨勢： 智能高分子凝膠的膨脹-收縮循環可用于化學閥、吸附分離、傳感器和記憶材料；循環提供的動力用來設計“化學發動機”; 網孔的可控性適用于智能藥物釋放體系等。

主要研究機構（公司）：美國和日本大學。

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注：來源新材料在線，圖片來自網絡。

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學渣渣

有磁致伸縮材料，沒有壓電材料么？

ksnpmy

牛逼

babty

沒有特種陶瓷么

化石desmond

長見識了，不知道國內是否有相關的研究啊

gaxisjtu

在實際應用中，除了3D打印，其他的材質還不常見。說明新材料的商業化還有一條很長的路要走。

西西伯利亞

長見識了