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未来最具发展前景的20种新材料!
录入时间:2018/2/9 15:46:01

            未来最具发展前景的20种新材料!

 

科技创新,日新月异,特别是在新材料研究方面,很多令你目前无法想象的新材料产品,在未来10年将成为现实,比如说石墨烯,碳纤维,柔性玻璃等。本文将为你盘点石墨烯、黑磷、3D打印材料、量子点、柔性玻璃等最具潜力的20大新材料的特点和发展方向。

 

  

      

 

1、
石墨烯

特点: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。

发展方向:2010年诺贝尔物理学奖造就了近年技术和资本市场石墨烯炙手可热,未来5年,石墨烯将在光电显示、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、生物医药等领域呈现爆发式增长。

 

2、
超材料

特点: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。

发展方向: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。

   

3、

3D打印材料

特点:改变传统工业的加工方法,可快速实现复杂结构的成型等。

发展方向: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。

  

4、
柔性玻璃

特点: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。

发展方向:未来柔性显示、可折叠设备领域,前景巨大。

 

5、
超导材料

特点: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。

发展方向: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。

 

6、
碳纤维

特点: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。

发展方向: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。

 

7、
液态金属

特点:高强韧性、优良的导磁性和低的磁损耗、优异的液态流动性。

发展方向:在高频低损耗变压器、移动终端设备的结构件等。

 

  

8、
形状记忆合金

特点: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。

发展方向:在空间技术、医疗器械、机械电子设备等领域潜力巨大。

  

9、
可降解生物塑料

特点: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。

发展方向:未来替代传统塑料,具有的前景巨大。

 

10、
人工晶体

特点: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。

发展方向: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。 

 

 

11、
泡沫金属

特点:重量轻、密度低、孔隙率高、比表面积大。

发展方向: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。

 

12、
离子液体

特点: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。

发展方向: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。

  

13、
内嵌富勒烯

特点:用离子轰击C60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)。

发展方向: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。

 

14、
黑磷

特点: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。

发展方向: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。

  

15、
气凝胶

特点:高孔隙率、低密度质轻、低热导率,隔热保温特性优异。

发展方向: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。

 

16、
量子点

特点: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。

发展方向: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。 

 

17、
纳米点钙钛矿

特点: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。

发展方向:未来在催化、存储、传感器、光吸收等领域具有巨大潜力。

  

18、
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。

发展方向: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。

 

19、
磁(电)流体材料

特点: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。

发展方向: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。

 

 

20、
碳纳米管

特点:高电导率、高热导率、高弹性模量、高抗拉强度等。

发展方向:功能器件的电极、催化剂载体、传感器等。

 


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