2016年度10大前沿新材料

10大前沿新材料包括：超導材料、3D打印材料、液態金屬、智能仿生材料、離子液體、超材料、量子點、黑磷、石墨烯和內嵌富勒烯。

突破點：具有材料零電阻，電流不損耗，材料在磁場中表現抗磁性等特點。

發展趨勢：未來如突破高溫超導技術，有望解決電力傳輸損耗、電子器件發熱等難題。

主要研究單位：日本住友、中科院、清華大學、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等。

突破點：3D打印材料改變了傳統工業的加工方法，可快速實現復雜結構的成型。

發展趨勢：在復雜結構成型和快速加工成型等領域，有很大應用前景。

主要研究單位：3D Systems公司、北京航材院、上海材料研究所、蘇州英納特科技有限公司、華曙高科、光華偉業、銀禧科技等。

突破點：液態金屬（非晶合金）具有許多獨特的性能，如優異的磁性、耐蝕性、耐磨性、高的強度、硬度和韌性等。由于它的性能優異、工藝簡單，從80年代開始成為國內外材料科學界的研究開發重點。

發展趨勢：在高頻低損耗變壓器、移動終端設備的結構件等領域具有廣泛應用前景。

主要研究單位：Liquidmetal Technologies、中科院金屬所、安泰科技、東莞帕姆蒂昊宇、宜安科技、比亞迪、常州世竟液態金屬有限公司等。

突破點：讓材料具有仿生物特性、生物“活性”，能感知外界的“刺激”完成某些功能。智能仿生材料的研究涵蓋了材料設計、制造、加工、性能和結構特征，是材料學最前沿的領域。

發展趨勢：未來在智能制造、微機械、智能控制、智能機器人、醫療、航空等領域將迎來快速發展。

主要研究單位：德國博世（BOSCH）公司、紫光股份、清華大學、上海交通大學等。

突破點：具有高熱穩定性、寬液態溫度范圍、可調酸堿性、極性、配位能力等特點。

發展趨勢：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。

主要研究單位：索爾維、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。

突破點：具有常規材料不具有的物理特性，如負磁導率、負介電常數等。

發展趨勢：超材料改變了傳統根據材料的性質進行加工的理念，未來可根據需要來設計材料的特性，應用潛力無限。

主要研究單位：波音公司、深圳光啟研究院、國民技術等。

突破點：量子點由少量的原子構成，活動局限于有限范圍之內，喪失原有的半導體特性。量子點尺寸足夠精確時，可發出鮮艷的紅綠藍光，能夠更精準的控制色彩顯示。

發展趨勢：未來在醫學顯影標記、基因組學、藥物篩選、半導體器件、顯示照明等領域應用前景巨大。

主要研究單位：南京理工大學、中科院、吉林大學、清華大學、天津納美納米科技有限公司等。

突破點：黑磷是一種直接能隙(direct-band)半導體，能將電子信號轉換成光。

發展趨勢：未來在晶體管、傳感器、太陽能電池、電池電極等領域應用前景廣闊。

主要研究單位：美國空軍科學研究所、中國科學院深圳先進技術研究院、中國科學技術大學、復旦大學等。

突破點：石墨烯具有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速度、超出鋼鐵數十倍的強度和極好的透光性。

發展趨勢：未來5年或將在光電顯示、半導體、觸摸屏、儲能電池、顯示器、傳感器、航天、軍工、生物醫藥等領域引發革命。

主要研究單位：Graphene Technologies、江南石墨烯研究院、寧波墨西、第六元素、北京碳世紀有限公司等。

突破點：富勒烯（Fullerene）是單質碳被發現的第三種同素異形體。

發展趨勢：富勒烯類化合物在醫學抗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。

主要研究單位：牛津大學、中國科學院、北京大學、廈門福納新材料科技有限公司、深圳市通產麗星股份有限公司等。