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1、揭秘未来100大潜力新材料现如今，科技革命开展迅猛,新材料产品日新月异，更 新换代的步伐明显加快。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，低碳、高性能、绿色、可再生循环等 环境友好特性倍受关注。本着重大性、颠覆性、引领性、基础性四大原那么，小编 从电子信息功能材料、先进复合材料、特种功能材料、 高性能金属材料、关键原材料等几大领域中遴选出100 大潜力新材料。究竟哪些材料才是业内人士心目中具有 开展潜力的？今天，带你了解。1OLED发光材料上榜理由偏光太阳眼镜8高性能水汽阻隔膜Source :图虫创意上榜理由气凝胶的热导率极低，与传统保温隔
2、热材料相比，在同等隔热效 果下，气凝胶材料厚度只有传统保温隔热材料的1/2-1/5,可以 为服役场所节省更多空间。航天飞船隔热保温材料Source：图虫创意66.超导材料上榜理由10人曾因它而获得诺贝尔物理学奖超导材料不仅在临界温度下具有零电阻特性，而且在一定条件下 还具有常规导体完全不具备的电磁特性，因而在电气与电子工程 领域具有广泛的应用价值。曾有10人因超导材料的研究成果而 获得诺贝尔物理学奖。X磁悬浮列车Source：图虫创意67.离子液体上榜理由绿色催化剂，被称为“未来的溶剂”离子液体是低温或室温熔融盐，可作为绿色催化剂和溶剂，实际 应用时可根据使用条件设计合成出具备特殊功能的离子液
3、体新 材料，因此被称为未来的溶剂。离子液体用于锂离子电池电解液Source：超码科技官网68.液态金属上榜理由未来轻合金材料的颠覆者液态金属是一种具有非晶态原子结构的金属合金，它的出现被认 为是继铜、铁和钢，以及塑料之后的第三次材料革命，或将成为 未来轻合金材料的颠覆者。电力变压器Source：图虫创意.生物可降解材料上榜理由“白色污染”的有效解决途径生物可降解材料作为一种可自然降解的材料，在环保方面起到了 独特的作用，其研究和开发已得到迅速开展，被认为是白色污 染的有效解决途径。可降解手术缝合线Source：图虫创意.碳纳米管导电剂上榜理由综合性能优异的锂电池导电剂，渐成主流碳纳米管作为锂电
4、池的导电剂，较其它类型的导电剂，可以提高 电池的容量、循环稳定性和循环寿命等。目前，添加碳纳米管作 为锂电池导电剂，提高电池性能的产业化应用，是锂电池领域的 重要研究方向。图片来源:Nobelus突破性：全息膜是具有划时代专利技术的投影膜，具有独特的高 清晰透明显像特性。它可以提供空中动态显示，同时能让观众透OLED的守护神，可延长其使用寿命，急需 摆脱进口高性能水汽阻隔膜是OLED显示器件的关键材 料之一，它可以保证OLED显示器长时间的工 作，并延长其使用寿命。随着国内柔性面板制 造技术的成熟，高性能水汽阻隔膜的需求量也 会大大提高，但国内的产能有限，急需摆脱其 对进口的依赖。过投影膜看见
5、背后的景物，并且可以与互动软件组合，产生三位 立体互动影像，使观者产生身临其境、玩转空间的感觉。开展趋势：分子级别的纳米光学组件将是其开展趋势，其次是轻 薄内部蕴含先进精密光学结构，可用于电子器件、光学薄膜等。研究机构：Excelite、Multiway、Mindiamart ACF Technology、 上海奥德思智能科技、浙江大高包装材料等。72.金属氢图片来源：图虫创意突破性：金属氢是液态或固态氢在上百万大气压的高压下变成的 导电体，它的导电性类似于金属，故称金属氢，是一种高密度、 高储能的材料。据预测，金属氢是一种室温超导体，且储藏着巨 大的能量，其能量比普通TNT炸药大30-40倍
6、。潜在应用：能量密度很高的化学燃料（如：火箭燃料）、航天级 新概念武器、发电储能材料、新火药等。研究机构：哈佛大学、爱丁堡大学等。73.超固体图片来源：苏黎世联邦理工学院突破性：超固体是一种具备超流体特性的固体，是集超流体+固 体特性于一身的物质，即既有晶体中原子规那么排列的特征，又 可以像超流体一样无摩擦地流动。这种新物质形态只能存在于极 低温且超高真空的条件下，这意味着目前我们还无法将其应用普 遍化。潜在应用：超导磁体、超导传感器、能量传输等领域。研究机构：宾夕法尼亚州立大学、瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH)、美国麻省理工学院(MIT)等。74.木材海绵Wood spongeWood sp
7、ongeChemical treatmentFreeze dryingCelluloseHemicelluloseLignin图片来源：ACS Nano突破性：木材海绵是通过化学处理有序剥离出木材细胞壁中木质 素和半纤维素，保存纤维素骨架，然后经冷冻干燥而成。木材海 绵吸油性非常好，吸收量是其自身重量的16-46倍，且可重复使 用多达10次。这种新型海绵在容量、质量和可重复使用性方面 超越了我们今天使用的所有其它海绵或吸收剂。潜在应用：石油和化学品泄漏对世界各地的水体造成了严重的污 染，木材海绵能够有效解决这个问题，成为清理海洋石油和化学 品污染的有效途径。研究机构：中国林业科学研究院等。75
8、.时间晶体图片来源：哈佛大学突破性：时间晶体也叫四维晶体，不同于一般晶体由规那么原子结 构在空间中重复排列，时间晶体的原子结构是在特定条件下沿着 时间轴呈现周期性变化，它在基态时也会维持振荡的状态，所以 是一种非平衡态的物质。时间晶体是一种全新的物质形态，将为 物理学研究翻开一个新大门，回答与物质本性有关的各种基本问 题。潜在应用：时间晶体未来将在量子计算机、超高灵敏度传感器等 领域有重要应用，甚至可以通过时间晶体开发出复杂的时空晶 体，将人脑的意识上传到时空晶体，把人的记忆保存起来。研究机构：哈佛大学、马里兰大学、麻省理工大学、Cornell University、加利福尼亚大学伯克利分校等
9、。76.冷沸材料图片来源：图虫创意突破性：冷沸材料随着温度的下降依次呈现出固态、液态和气态。 聚集态的冷沸材料愈热强度愈高，冷沸金属材料最高耐受温度可 达10200 C,在常温及高温时均可保持电超导和磁超导特性；冷 沸非金属材料可耐7400的高温，是优秀的耐磨和阻磁材料。潜在应用：航空航天发动机和飞行器、超级机械、电子设备等领 域。研究机构：北京航空航天大学等。77.微格金属图片来源：卡尔斯鲁厄理工学院突破性：微格金属是波音公司展示的世界上最轻的金属材料， 99.99%中空结构，它由微型空心管连接而成，空心管直径约 100|im,壁厚只有lOOnm,它们互相连接，构成了开放的蜂窝状 聚合物结构
10、。这种创新材料比泡沫塑料还要轻工00倍，同时又坚 硬且牢固。潜在应用：电池电极、催化剂载体、未来航空飞行器的制造等， 微格金属材料可以确保美国宇航局降低深太空探索航天器40% 的质量，从而能够更深入更广泛地探索宇宙世界。研究机构：波音公司、美国宇航局等。图片来源：Rey Theory Group突破性:量子金属是一种独特的二维材料，具有绝缘和超导特性, 同时能够保持普通金属的特性。这种新材料在温度低于零下OLED显示器Source :图虫创意2720c时转变为超导状态，在强磁场作用下将成为绝缘体，而在 中等强度磁场中那么变成量子金属。开展趋势：超低温导电性，正常金属存在于两个维度状态的可能 性
11、研究。研究机构：俄罗斯远东联邦大学、俄罗斯科学院远东分院、日本 东京大学等。79.钳金合金图片来源：兰迪蒙托亚突破性：这种合金由10%的金和90%的伯制成，所得材料的耐 磨性比高强度钢还高100倍，与大自然中的钻石、蓝宝石等材料处于同一级别。潜在应用：新型发电系统、发动机等。研究机构：桑迪亚国家实验室等。L光子晶体图片来源：National Research Tomsk State University突破性：光子晶体是由周期性排列的不同折射率的介质所制造的 规那么光学结构，具有光子带隙因而能够阻断特定频率的光子。光 子晶体具有的速度快、静止质量为零、彼此间不存在相互作用等 优势，此外还有电子
12、所不具备的频率和偏振等特征。光子晶体的 出现，使人们操纵和控制光子的梦想成为可能。应用趋势：目前光子晶体最成功的应用是光子晶体光纤，近些年 来基于光子晶体的全新光子学器件（如反光镜、放大器、弯曲光 路、超棱镜、激光器、非线性开关、光子纤维和发光二极管等） 相继被提出，未来在新的纳米技术、光计算机、激光器、光子器 件、芯片、光通讯、生物等前沿领域光子晶体将有广泛的应用前 景。研究机构:Alnair Labs Yenista Cl LAS, Newport 上海瞬渺光电 技术、北京凌云光子、江苏法尔胜光子有限公 司、上海光机所、马德里理工大学等。81. 4D打印材料图片来源：Pinterest突破
13、性：4D打印材料是一种能够自动变形的材料，直接将设计 内置到物料当中，不需要连接任何复杂的机电设备，就能按照产 品设计自动折叠成相应的形状。这是一种无需打印机器就能让材料快速成型的革命性新技术，其大小形状可以随时间变化，记忆 合金材料是关键。潜在应用：家具制造、建筑、宇宙航天等领域。研究机构：俄罗斯远东联邦大学、日本东京大学等。82.量子隐形材料图片来源：inhabitat突破性：“量子隐形材料完全可以在不借助其它技术的情况下实 现隐形，甚至可以逃过红外望远镜和热力学设备的追踪。量子隐形材料制成的衣服，通过反射穿衣者身边的光波，使得穿着这种衣服的人到达隐形的效果。潜在应用：军事、触摸屏、显示器
14、、薄膜太阳能电池。研究机构：Hyperstealth Biotechnology、中国科学技术大学、清华大学等。83.磁流体材料图片来源：图虫创意突破性：磁流体是一种新型的功能材料，既具有液体的流动性又 具有固体磁性材料的磁性，是由直径为纳米量级（ionm以下） 的磁性固体颗粒、基载液（也叫媒体）以及界面活性剂三者混合 而成的一种稳定的胶状液体。潜在应用：磁密封、磁制冷、磁热泵等领域。研究机构：美国ATA应用技术公司、日本松下、湖南维格磁流体 股份、北京市神然磁性流体技术等。图片来源：ProDigitalWeb突破性:锡烯是单层锡原子构成的厚度小于0.4纳米的二维晶体, 可在常温下到达100%
15、导电率的超级材料，其导电性只存在于材 料的边缘或外表，而不是内部。锡烯的拓扑超导性和室温下无耗 散导电，可实现室温下无能量损耗的电子输运。潜在应用：高集成度的电子器件。研究机构：美国能源部SLAC国家加速实验室、斯坦福大学、德 国维尔茨堡大学、上海交通大学、清华大学等。85.硼墨烯异方性导电胶膜（ACF）上榜理由打破传统封装的局限性，满足大规模集成电路 微电子的封装要求如今电子产品正朝着便携式、小型化的方向发 展，这对电路组装技术提出了更高的要求，而 传统的锡焊封装材料和技术已无法满足行业的 开展需要。异方性导电膜的出现彻底打破了传 统封装材料和工艺的局限性，完全满足了现代 大规模集成电路微电子的封装要求。图片来源：Material scientist突破性：硼墨烯是具有单层平面原子结构的二
