世界上20大未来有潜力的新材料,很多材料都和我们生活息息相关
chanong
|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行者。石墨烯、碳纳米管、非晶合金、泡沫金属、离子液体……20种新材料为材料行业的发展提供了无限机遇。
如今,科技革命迅猛发展,新材料产品日新月异,产业进步和材料替代步伐不断加快。新材料技术与纳米技术、生物技术、信息技术融合,结构与功能融合、智能功能材料趋势显着,低碳、绿色、可再生循环等环保材料特性备受关注。
本文结合国内外著名研究机构和企业的研究进展、技术媒体评论以及最新的行业研究,评选出前20名新材料。 )。
1.石墨烯
突破性的特性:令人难以置信的导电性、极低的电阻率、极高的电子传输率、数十倍于钢的强度以及出色的透光性。
发展趋势:随着2010年诺贝尔物理学奖的到来,石墨烯近年来在科技和资本市场上大受欢迎,未来五年将应用于光电显示、半导体、触摸屏、电子器件、储能等领域电池、显示器等。预定完成。传感器、半导体、航空航天、军工、复合材料、生物医药等领域将出现爆发式增长。
主要研究机构(公司):Graphene Technologies、Angstron Materials、Graphene Square、Forsman Technology等。
2. 气凝胶
突破性特点:高孔隙率、低密度、轻质、低导热率、优异的绝缘性能。
发展趋势:潜力巨大的新材料在节能、环保、绝缘、电子设备、建筑等领域具有巨大潜力。
主要研究机构(公司):Forsman Technology、W.R. Grace、日本Fuji-Silysia公司等。
3.碳纳米管
突破性:高导电率、高导热率、高弹性模量、高拉伸强度等。
发展趋势:功能器件电极、催化剂载体、传感器等。
主要研究机构(公司):Unidim Corporation、Toray Industries, Inc.Bayer Material Science AG、Mitsubishi Rayon Corporation、Forsmann Technology、苏州第一元素等。
4.富勒烯
突破:线性和非线性光学性质、碱金属富勒烯超导等。
发展趋势:未来在生命科学、医学、天体物理等领域具有重要前景,有望应用于光转换器、信号转换、数据存储等光电器件。
主要研究机构(公司):密歇根州立大学、厦门沪纳新材料等。
5.非晶合金
突破性特性:高强度和韧性、优异的导磁率和低磁损耗、优异的液体流动性。
发展趋势:高频低损耗变压器、移动终端设备结构件等。
主要研究机构(公司):Liquidmetal Technologies, Inc.中国科学院金属研究所、比亚迪股份有限公司等。
6.泡沫金属
突破:重量轻、密度低、孔隙率高、比表面积大。
发展趋势:具有导电性的非金属无机材料可以替代不导电的应用,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:热稳定性高、液体温度范围宽、酸度可调、极性可调等。
发展趋势:预计不仅在生物学、催化领域,而且在绿色化工领域也将有广泛的应用。
主要研究机构(公司):溶剂创新公司、巴斯夫、中科院兰州物理研究所、同济大学等。
8.纳米纤维素
突破性:它具有优异的生物相容性、保水能力、在较宽pH值范围内的稳定性、纳米网络结构和高机械性能。
发展趋势:生物医药、补强剂、造纸工业、精炼、传导、无机复合食品、工业磁性化合物等前景广阔。
主要研究机构(公司):Cellu Force(加拿大)、US Forest Service、Innventia(瑞典)等。
9. 纳米点钙钛矿
突破:纳米点钙钛矿具有巨大的磁阻、高离子电导率以及对氧析出和还原的催化作用。
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):Eprey、AlfaAesar等
10.3D打印材料
突破性技术:通过改变传统的工业加工方法,可以快速形成复杂的结构。
发展趋势:创新的成型方法在复杂结构成型和快速加工成型领域具有广阔的前景。
主要研究机构(公司):Object、3D Systems、Stratasys、华曙高科等。
11. 柔性玻璃
突破性:改变传统玻璃硬脆的特性,使玻璃变得柔韧、创新。
发展趋势:柔性显示器和折叠设备的未来前景广阔。
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
突破:材料分子的自组装使材料拥有了自己的“智能”,改变了传统的材料制备方法,让材料自发形成特定的形状和结构。
发展趋势:改变传统的材料制备和材料修复方法,未来在分子器件、表面工程、纳米技术等领域将带来巨大前景。
主要研究机构(公司):哈佛大学等
13.可生物降解的生物塑料
突破:可自然降解且原料源自可再生资源,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:未来替代传统塑料前景广阔。
主要研究机构(公司):Natureworks、巴斯夫、钟化株式会社等
14.钛碳复合材料
突破:强度高、密度低、耐腐蚀性好,在航空、民用领域具有无限可能。
发展趋势:未来在轻质、高强、耐腐蚀等环境下具有广泛的应用潜力。
主要研究机构(公司):哈尔滨工业大学等
15. 超材料
突破性技术:具有传统材料所没有的物理特性,如负磁导率、负介电常数。
发展趋势:改变传统的基于材料特性的加工理念,未来将可以根据需要设计材料特性,使其成为具有无限可能的创新技术。
主要研究机构(公司):波音公司、Kymeta公司、深圳光启研究院等。
16.超导材料
突破性:在超导状态下,材料电阻为零,无电流损耗,材料在磁场中表现出抗磁性。
发展趋势:未来高温超导技术的突破有望解决电子设备中的电力传输损耗和发热等问题,以及新型绿色传输磁悬浮技术。
主要研究机构(公司):日本住友、德国布鲁克、中国科学院等。
17.形状记忆合金
突破性:实现材料可逆变形的设计与应用,材料在预成型后受到外界条件的强制变形,并在一定条件后恢复到原来的形状。
发展趋势: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):有研新材料等
18.磁致伸缩材料
突破性:在磁场的影响下,可以产生伸长或压缩的特性,实现材料变形与磁场的相互作用。
发展趋势:广泛应用于智能结构器件、减震装置、能量转换结构、高精度电机等领域,在某些条件下可以比压电陶瓷表现得更好。
主要研究机构(公司):美国ETREMA、英国Rare Earth Products、日本住友轻金属等。
19.磁(电)流体材料
突破性:在液态下,它结合了固体磁性材料的磁性和液体的流动性,具有传统磁性块状材料所没有的特性和应用。
发展趋势:应用于磁力密封、磁制冷、磁热泵等领域,改变传统密封制冷等方式。
主要研究机构(公司):美国ATA应用技术公司、日本松下电器等。
20. 智能聚合物凝胶
突破性:能够感知周围环境的变化,具有与生物相似的响应特性,能够对周围环境的变化做出反应。
发展趋势:智能聚合物凝胶的膨胀和收缩循环可用于化工阀门、吸附分离、传感器、记忆材料等;循环提供的动力用于设计“化学发动机”;网格的可控性智能药物释放系统将随时待命。
主要研究机构(公司):美国、日本的大学。
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