【前沿展望】2016年度20大未来最具潜力的新材料
【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》；
……
新材料在线，在此背景下，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，以下为相关材料的详细信息（排名不分先后）。
1、石墨烯
突破性：非同寻常的导电性能、极低的电阻率极低和极快的电子迁移的速度、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性。
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。
主要研究机构（公司）：Graphene Technologies，Angstron Materials，Graphene Square， 济南圣泉，青岛华高墨烯，厦门凯纳石墨烯技术股份有限公司，济宁利特，宁波墨西，第六元素等。
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（难度极高）。
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。
主要研究机构（公司）：牛津大学（牛津大学碳材料设计公司）、中国科学院、北京大学、厦门福纳新材料科技有限公司、深圳市通产丽星股份有限公司、濮阳市永新富勒烯科技有限公司等。
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。
主要研究机构（公司）：美国明尼苏达大学、美国空军科学研究所、美国国家科学基金会、中国科学院深圳先进技术研究院、深圳大学、中国科学技术大学、复旦大学、上海市应用数学和力学研究所等。
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。
主要研究机构（公司）：Object公司，3DSystems公司，Stratasys公司，北京航材院，上海材料研究所，英纳特，中物力拓，华曙高科、光华伟业，银禧科技，银邦股份，黑龙江鑫达等。
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。
主要研究机构（公司）：Liquidmetal Technologies, Inc.，中科院金属所，东莞帕姆蒂昊宇，宜安科技，比亚迪，东莞逸昊，安泰科技等。
6、气凝胶
突破性：高孔隙率、低密度质轻、低热导率，隔热保温特性优异。
发展趋势：极具潜力的新材料，在节能环保、保温隔热电子电器、建筑等领域有巨大潜力。
主要研究机构（公司）：阿斯彭美国，W.R. Grace，日本Fuji-Silysia公司，埃力生，纳诺，昆山蓝胜，湖南上懿丰，陕西盟创等。
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。
主要研究机构（公司）：Solvent Innovation公司，巴斯夫，中科院兰州物理研究所，同济大学，惠州大亚湾艾利荣化工科技有限公司等。
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，量子点尺寸足够精确时，可发出鲜艳的红绿蓝光（颜色可调），能够更精准的控制色彩显示。
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。
主要研究机构（公司）：南京理工大学、中科院、吉林大学、清华大学，杭州纳晶科技有限公司、美国Ocean Nanotech公司、武汉珈源量子点技术开发有限公司、星紫（上海）新材料技术开发有限公司、中国量子点荧光磁性纳米材料公司、天津游瑞量子点技术发展有限公司、常州量子点生物技术有限公司、苏州星烁纳米科技有限公司、天津纳美纳米科技有限公司等。
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。
主要研究机构（公司）：埃普瑞，AlfaAesar等
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。
主要研究机构（公司）：波音公司，Kymeta公司，深圳光启研究院等
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。
主要研究机构（公司）：康宁公司，德国肖特集团等。
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。
主要研究机构（公司）：美国眼力健公司（Abbott Medical Optics, Inc.）、美国超晶集团(东莞瀚晶纳米材料有限公司、纳诺人工晶体（平湖）有限公司、台州超晶人工晶体有限公司、常州超晶人工晶体有限公司、重庆超晶人工晶体有限公司)、美国Lenstec公司、爱博诺德(北京、苏州)医疗科技有限公司、北京中材人工晶体研究院有限公司、中非人工晶体研究院、北京人工晶体研究所、山东大学、中科院上海硅酸盐研究所等。
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。
主要研究机构（公司）：Alcan（美国铝业），Rio Tinto，Symat，Norsk Hydro，杭州龙邦，宁波赛孚，辽宁融达，四川元泰达有色金属材料有限公司等。
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。
主要研究机构（公司）：美国哈佛大学等
15、形状记忆合金
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。
主要研究机构（公司）：有研新材等
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。
主要研究机构（公司）：美国ATA应用技术公司，日本松下等。
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。
主要研究机构（公司）：Natureworks，Basf，Kaneka公司等
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。
主要研究机构（公司）：日本住友，德国Bruker，中科院，上海超导科技股份有限公司等。
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。
主要研究机构（公司）：日本东丽、日本东邦、日本三菱、美国HEXCEL、美国ZOLTEK、美国ALDILA、德国SGL西格里集团、韩国泰光产业、中国台塑集团、中复神鹰、威海拓展、吉林神舟碳纤维、中钢集团江城碳纤维有限公司、兰州蓝星纤维有限公司、中油吉化碳纤维厂、东华大学、西工大、武汉理工、哈工大等。
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。
主要研究机构（公司）：Unidym, Inc.，Toray Industries,Inc.，Bayer Materials Science AG，Mitsubishi RayonCo., Ltd.深圳市贝特瑞，苏州第一元素等。
本文由新材料在线独家整理并授权转载
【重磅推荐】“战略前沿技术”2015年全部历史文章已整理完毕，请回复“2015”或点击自定义菜单中的历史文章“2015文章全收录”查阅！