2016年最具潜力的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年最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、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、国民技术等。

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、南开大学、吉林大学、北京大学、中科院等。

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。

主要研究机构（公司）：有研新材、中科院、兰州西脉记忆合金股份有限公司、安泰科技、乐普医疗、江阴法尔胜佩尔新材料科技有限公司等。