2016年具潜力的20大新材料

【引言】：材料工业是国民经济的基础产业，尤其新兴材料，将会给工业带来革命性的变革，新材料是材料工业发展的先导，是重要的战略性新兴产业。21世纪的今天，科技革命迅猛发展，新材料产品日新月异，产业升级、材料更新换代步伐加快。新材料技术与信息技术、生物技术、纳米技术等相互融合，结构功能一体化、功能材料智能化趋势明显，材料的低碳、绿色、可再生循环(环保)等环境友好特性倍受关注。

2015年，习近平主席访问英国曼彻斯特大学国家石墨烯研究院，指出中英在石墨烯研究领域完全可以实现“强强联合”;

2015年，在李克强总理在政府工作报告中提出“大众创业，万众创新”;

2015年，工信部提出我国成为制造强国建设的宏伟蓝图《中国制造2025》;

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在此背景下，新材料在线，综合国内外知名研究机构和公司研究进展、科技媒体评论以及行业热点研究初选出20大新材料，在此基础上重磅发布“2016年具潜力的十大新材料”评选活动，以期望助力我国新材料产业的发展和新材料的推广应用。以下为20大新材料的详细信息(排名不分先后)。

1、石墨烯

突破性：非同寻常的导电性能、较低的电阻率较低和很快的电子迁移的速度、超出钢铁数十倍的强度和较好的透光性。

发展趋势：2010年诺贝尔物理学奖造就近年技术和资本市场石墨烯炙手可热，未来5年将在光电显示、半导体、触摸屏、电子器件、储能电池、显示器、传感器、半导体、航天、军工、复合材料、生物医药等领域将爆发式增长。

2、内嵌富勒烯

突破性：用离子轰击C60的制得内嵌富勒烯，并从富勒烯的其它混合物中纯化分离(难度很高)。

发展趋势：在医学抗HIV、酶活性抑制、切割DNA、光动力学治疗、抗氧化、美容化妆等领域有广阔的应用前景。

3、黑磷

突破性：与石墨烯相比黑磷具有能隙，使其更容易进行光探测，其能隙是可通过在硅基板上堆叠的黑磷层数来做调节，使其能吸收可见光范围以及通讯，用红外线范围的波长。黑磷是一种直接能隙(direct-band)半导体，也能将电子信号转成光。

发展趋势：未来在晶体管、传感器、太阳能电池、开关、电池电极等领域前景广泛。

4、3D打印材料

突破性：改变传统工业的加工方法，可快速实现复杂结构的成型等。

发展趋势：革命性成型方法，在复杂结构成型和快速加工成型领域，有很大前景。

5、液态金属

突破性：高强韧性、优良的导磁性和低的磁损耗、优异的液态流动性。

发展趋势：在高频低损耗变压器、移动终端设备的结构件等。

6、气凝胶

突破性：高孔隙率、密度低质轻、低热导率，隔热保温特性优异。

发展趋势：具有潜力的新材料，在节能环保、保温隔热电子电器、建筑等领域有巨大潜力。

7、离子液体

突破性：具有高热稳定性、宽液态温度范围、可调酸碱性、极性、配位能力等。

发展趋势：在绿色化工领域，以及生物和催化领域具有广阔的应用前景。

8、量子点

突破性：大小约为2~20nm的半导体晶体，由少数原子构成，活动局限于有限范围之内，丧失原有的半导体特性。内部结构、大小不同，发出不同颜色的光，量子点尺寸足够准确时，可发出鲜艳的红绿蓝光(颜色可调)，能够更准确的控制色彩显示。

发展趋势：未来在医学上(显影标记、基因组学、药物筛选等)、半导体器件(电子器件、存储等)、显示照明等领域前景巨大。

9、纳米点钙钛矿

突破性：纳米点钙钛矿具有巨磁阻、高离子导电性、对氧析出和还原起催化作用等。

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。

10、超材料

突破性：具有常规材料不具有的物理特性，如负磁导率、负介电常数等。

发展趋势： 改变传统根据材料的性质进行加工的理念，未来可根据需要来设计材料的特性，潜力无限、革命性。

11、柔性玻璃

突破性：改变传统玻璃刚性、易碎的特点，实现玻璃的柔性革命化创新。

发展趋势：未来柔性显示、可折叠设备领域，前景巨大。

12、人工晶体

突破性：一种胶原聚合物材料制成软弹性医用凝胶，植入眼内，治疗视力异常。

发展趋势：非水溶性，高化学惰性，高稳定性，无致癌作用，高生物相容性，耐受性好、弹性强度稳定、无膨胀性等。

13、泡沫金属

突破性： 重量轻、密度低、孔隙率高、比表面积大。

发展趋势： 具有导电性，可替代无机非金属材料不能导电的应用领域;在隔音降噪领域具有巨大潜力。

14、自组装(自修复)材料

突破性：材料分子自组装，实现材料自身“智能化”，改变以往材料制备方法，实现材料的自身自发形成一定形状和结构。

发展趋势：改变传统材料制备和材料的修复方法，未来在分子器件、表面工程、纳米技术等领域有很大前景。

15、形状记忆合金

突破性：预成型后，在受外界条件强制变形后，再经一定条件处理，恢复为原来形状，实现材料的变形可逆性设计和应用。

发展趋势： 在空间技术、医疗器械、机械电子设备等领域潜力巨大。

16、磁(电)流体材料

突破性：液态状，兼具固体磁性材料的磁性，和液体的流动性，具有传统磁性块体材料不具备的特性，和应用。

发展趋势： 应用于磁密封、磁制冷、磁热泵等领域，改变传统密封制冷等方式。

17、可降解生物塑料

突破性：可自然降解，原材料来自可再生资源，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，具有前景巨大。

18、超导材料

突破性：超导状态下，材料零电阻，电流不损耗，材料在磁场中表现抗磁性等。

发展趋势：未来如突破高温超导技术，有望解决电力传输损耗、电子器件发热等难题，以及绿色新型传输磁悬技术。

19、碳纤维

突破性：轻质、高强、高模、耐化学腐蚀(耐有机溶剂、酸、碱，不溶胀)、热膨胀系数小，强度高等。

发展趋势：产品性能趋向于高性能化、价格将继续降低，航天航空和文体用品领域用量稳定增加，民用工业用量将快速增长等。

20、碳纳米管

突破性：高电导率、高热导率、高弹性模量、高抗拉强度等。

发展趋势：功能器件的电极、催化剂载体、传感器等。