材料工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè)，尤其新興材料，將會給工業(yè)帶來革命性的變革，新材料是材料工業(yè)發(fā)展的先導，是重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。21世紀的今天，科技革命迅猛發(fā)展，新材料產(chǎn)品日新月異，產(chǎn)業(yè)升級、材料更新?lián)Q代步伐加快。新材料技術與信息技術、生物技術、納米技術等相互融合，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(huán)(環(huán)保)等環(huán)境友好特性倍受關注。

　　2015年，習近平主席訪問英國曼徹斯特大學國家石墨烯研究院，指出中英在石墨烯研究領域完全可以實現(xiàn)“強強聯(lián)合”;

　　2015年，在李克強總理在政府工作報告中提出“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”;

　　2015年，工信部提出我國成為制造強國建設的宏偉藍圖《中國制造2025》;

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　　在此背景下，新材料在線，綜合國內(nèi)外知名研究機構和公司研究進展、科技媒體評論以及行業(yè)熱點研究初選出20大新材料，在此基礎上重磅發(fā)布“2016年最具潛力的十大新材料”評選活動，以期望助力我國新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和新材料的推廣應用。以下為20大新材料的詳細信息(排名不分先后)。

　　1、石墨烯

　　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(shù)十倍的強度和極好的透光性。

　　發(fā)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、特種、復合材料、生物醫(yī)藥等領域?qū)⒈l(fā)式增長。

　　主要研究機構(公司)：GrapheneTechnologies、AngstronMaterials、GrapheneSquare、濟南圣泉、青島華高墨烯、廈門凱納石墨烯技術股份有限公司、濟寧利特、寧波墨西、第六元素等。

　　2、內(nèi)嵌富勒烯

　　突破性：用離子轟擊C60的制得內(nèi)嵌富勒烯，并從富勒烯的其它混合物中純化分離(難度極高)。

　　發(fā)展趨勢：在醫(yī)學抗HIV、酶活性抑制、切割DNA、光動力學治療、抗氧化、美容化妝等領域有廣闊的應用前景。

　　主要研究機構(公司)：牛津大學(牛津大學碳材料設計公司)、中國科學院、北京大學、廈門福納新材料科技有限公司、深圳市通產(chǎn)麗星股份有限公司、濮陽市永新富勒烯科技有限公司等。

　　3、黑磷

　　突破性：與石墨烯相比黑磷具有能隙，使其更容易進行光探測，其能隙是可通過在硅基板上堆疊的黑磷層數(shù)來做調(diào)節(jié)，使其能吸收可見光范圍以及通訊，用紅外線范圍的波長。黑磷是一種直接能隙(direct-band)半導體，也能將電子信號轉(zhuǎn)成光。

　　發(fā)展趨勢：未來在晶體管、傳感器、太陽能電池、開關、電池電極等領域前景廣泛。

　　主要研究機構(公司)：美國明尼蘇達大學、美國空軍科學研究所、美國國家科學基金會、中國科學院深圳先進技術研究院、深圳大學、中國科學技術大學、復旦大學、上海市應用數(shù)學和力學研究所等。

　　4、3D打印材料

　　突破性：改變傳統(tǒng)工業(yè)的加工方法，可快速實現(xiàn)復雜結構的成型等。

　　發(fā)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

　　主要研究機構(公司)：Object公司、3DSystems公司、Stratasys公司、北京航材院、上海材料研究所、英納特、中物力拓、華曙高科、光華偉業(yè)、銀禧科技、銀邦股份、黑龍江鑫達等。

　　5、液態(tài)金屬

　　突破性：高強韌性、優(yōu)良的導磁性和低的磁損耗、優(yōu)異的液態(tài)流動性。

　　發(fā)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)：LiquidmetalTechnologies，Inc.、中科院金屬所、東莞帕姆蒂昊宇、宜安科技、比亞迪、東莞逸昊、安泰科技等。

　　6、氣凝膠

　　突破性：高孔隙率、低密度質(zhì)輕、低熱導率，隔熱保溫特性優(yōu)異。

　　發(fā)展趨勢：極具潛力的新材料，在節(jié)能環(huán)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、埃力生、納諾、昆山藍勝、湖南上懿豐、陜西盟創(chuàng)等。

　　7、離子液體

　　突破性：具有高熱穩(wěn)定性、寬液態(tài)溫度范圍、可調(diào)酸堿性、極性、配位能力等。

　　發(fā)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。

　　主要研究機構(公司)：SolventInnovation公司、巴斯夫、中科院蘭州物理研究所、同濟大學、惠州大亞灣艾利榮化工科技有限公司等。

　　8、量子點

　　突破性：大小約為2~20nm的半導體晶體，由少數(shù)原子構成，活動局限于有限范圍之內(nèi)，喪失原有的半導體特性。內(nèi)部結構、大小不同，發(fā)出不同顏色的光，量子點尺寸足夠精確時，可發(fā)出鮮艷的紅綠藍光(顏色可調(diào))，能夠更精準的控制色彩顯示。

　　發(fā)展趨勢：未來在醫(yī)學上(顯影標記、基因組學、藥物篩選等)、半導體器件(電子器件、存儲等)、顯示照明等領域前景巨大。

　　主要研究機構(公司)：南京理工大學、中科院、吉林大學、清華大學、杭州納晶科技有限公司、美國OceanNanotech公司、武漢珈源量子點技術開發(fā)有限公司、星紫(上海)新材料技術開發(fā)有限公司、中國量子點熒光磁性納米材料公司、天津游瑞量子點技術發(fā)展有限公司、常州量子點生物技術有限公司、蘇州星爍納米科技有限公司、天津納美納米科技有限公司等。

　　9、納米點鈣鈦礦

　　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。

　　發(fā)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。

　　主要研究機構(公司)：埃普瑞、AlfaAesar等

　　10、超材料

　　突破性：具有常規(guī)材料不具有的物理特性，如負磁導率、負介電常數(shù)等。

　　發(fā)展趨勢：改變傳統(tǒng)根據(jù)材料的性質(zhì)進行加工的理念，未來可根據(jù)需要來設計材料的特性，潛力無限、革命性。

　　主要研究機構(公司)：波音公司、Kymeta公司、深圳光啟研究院、國民技術等。

　　11、柔性玻璃

　　突破性：改變傳統(tǒng)玻璃剛性、易碎的特點，實現(xiàn)玻璃的柔性革命化創(chuàng)新。

　　發(fā)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。

　　12、人工晶體

　　突破性：一種膠原聚合物材料制成軟彈性醫(yī)用凝膠，植入眼內(nèi)，治療視力異常。

　　發(fā)展趨勢：非水溶性，高化學惰性，高穩(wěn)定性，無致癌作用，高生物相容性，耐受性好、彈性強度穩(wěn)定、無膨脹性等。

　　主要研究機構(公司)：美國眼力健公司(AbbottMedicalOptics，Inc.)、美國超晶集團(東莞瀚晶納米材料有限公司、納諾人工晶體(平湖)有限公司、臺州超晶人工晶體有限公司、常州超晶人工晶體有限公司、重慶超晶人工晶體有限公司)、美國Lenstec公司、愛博諾德(北京、蘇州)醫(yī)療科技有限公司、北京中材人工晶體研究院有限公司、中非人工晶體研究院、北京人工晶體研究所、山東大學、中科院上海硅酸鹽研究所等。

　　13、泡沫金屬

　　突破性：重量輕、密度低、孔隙率高、比表面積大。

　　發(fā)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(yè))、RioTinto、Symat，NorskHydro、杭州龍邦、寧波賽孚、遼寧融達、四川元泰達有色金屬材料有限公司等。

　　14、自組裝(自修復)材料

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

　　發(fā)展趨勢：改變傳統(tǒng)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、南開大學、吉林大學、北京大學、中科院等。

　　15、形狀記憶合金

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

　　發(fā)展趨勢：在空間技術、醫(yī)療器械、機械電子設備等領域潛力巨大。

　　主要研究機構(公司)：有研新材、中科院、蘭州西脈記憶合金股份有限公司、安泰科技、樂普醫(yī)療、江陰法爾勝佩爾新材料科技有限公司等。

　　16、磁(電)流體材料

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

　　發(fā)展趨勢：應用于磁密封、磁制冷、磁熱泵等領域，改變傳統(tǒng)密封制冷等方式。

　　主要研究機構(公司)：美國ATA應用技術公司，日本松下、湖南維格磁流體股份有限公司、北京市神然磁性流體技術有限公司等。

　　17、可降解生物塑料

　　突破性：可自然降解，原材料來自可再生資源，改變傳統(tǒng)塑料對石油、天然氣、煤炭等化石資源的依賴，減少環(huán)境污染。

　　發(fā)展趨勢：未來替代傳統(tǒng)塑料，具有前景巨大。

　　主要研究機構(公司)：Natureworks，Basf，Kaneka公司，金發(fā)科技股份有限公司、浙江海正生物材料股份有限公司、浙江杭州鑫富藥業(yè)股份有限公司、寧波天安生物材料有限公司、武漢華麗環(huán)保科技有限公司等。

　　18、超導材料

　　突破性：超導狀態(tài)下，材料零電阻，電流不損耗，材料在磁場中表現(xiàn)抗磁性等。

　　發(fā)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(fā)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、上海超導科技股份有限公司、西部超導材料科技股份有限公司、遼寧中大超導材料有限公司、北京英納超導技術有限公司、綜藝超導科技有限公司、天津海泰超導電子有限公司、清華大學等。

　　19、碳纖維

　　突破性：輕質(zhì)、高強、高模、耐化學腐蝕(耐有機溶劑、酸、堿，不溶脹)、熱膨脹系數(shù)小，強度高等。

　　發(fā)展趨勢：產(chǎn)品性能趨向于高性能化、價格將繼續(xù)降低，航天特種和文體用品領域用量穩(wěn)定增加，民用工業(yè)用量將快速增長等。

　　主要研究機構(公司)：日本東麗、日本東邦、日本三菱、美國HEXCEL、美國ZOLTEK、美國ALDILA、德國SGL西格里集團、韓國泰光產(chǎn)業(yè)、中國臺塑集團、中復神鷹、威海拓展、吉林神舟碳纖維、中鋼集團江城碳纖維有限公司、蘭州藍星纖維有限公司、中油吉化碳纖維廠、東華大學、西工大、武漢理工、哈工大等。

　　20、碳納米管

　　突破性：高電導率、高熱導率、高彈性模量、高抗拉強度等。

　　發(fā)展趨勢：功能器件的電極、催化劑載體、傳感器等。