Nuevos materiales potenciales en el futuro

La industria de los materiales es la industria básica de la economía nacional, y los nuevos materiales son el precursor del desarrollo de la industria de los materiales. Grafeno, nanotubos de carbono, aleación amorfa, espuma metálica, Líquido iónico... Los nuevos materiales ofrecen oportunidades ilimitadas para el desarrollo de la industria de los materiales.

Hoy en día, la revolución de la Ciencia y la tecnología se desarrolla rápidamente, los nuevos materiales y productos cambian con cada día que pasa, y la modernización industrial se acelera. La fusión de la nueva tecnología de materiales con la nanotecnología, la biotecnología y la tecnología de la información, la fusión de la estructura y la función, la tendencia de la inteligencia de los materiales funcionales es obvia.

De acuerdo con el progreso de la investigación de las famosas instituciones y empresas de investigación en el país y en el extranjero, la revisión de los medios de comunicación de la Ciencia y la tecnología y la investigación de los puntos críticos de la industria, se seleccionaron 20 nuevos materiales. A continuación se detallan los materiales pertinentes (sin orden específico).   

1. Grafeno

Avance: Conductividad eléctrica extraordinaria, resistividad extremadamente baja y migración electrónica muy rápida, más fuerte que el acero docenas de veces, excelente transmitancia de la luz.

Tendencias de desarrollo: El Premio Nobel de física 2010 ha hecho que el Grafeno sea muy popular en los mercados de tecnología y capital en los últimos años. En los próximos cinco años, las aplicaciones del Grafeno en pantallas optoelectrónicas, semiconductores, pantallas táctiles, dispositivos electrónicos, baterías de almacenamiento de energía, monitores, sensores, semiconductores, aeroespacial, militar, compuestos, biomedicina y otros campos experimentarán un crecimiento explosivo.

Principales instituciones de investigación(empresa): graphene Technologies, angstron Materials, graphene Square, formman Technology, etc.

2. Aerogel

Avance: Alta porosidad, baja densidad, peso ligero, baja conductividad térmica y buen rendimiento de aislamiento térmico. Tendencias de desarrollo: los nuevos materiales con un gran potencial tienen un gran potencial en el ahorro de energía, la protección del medio ambiente, el aislamiento térmico, los aparatos electrónicos, la construcción y otros campos.

Principales instituciones de investigación (empresa): forsman Technology, W.R. Grace, Fuji Silesia Co., Ltd., Japón, etc.

3. Nanotubos de carbono

Avance:Alta conductividad eléctrica, alta conductividad térmica, Alto Módulo elástico, alta resistencia a la tracción, etc.

Tendencias de desarrollo:Electrodo de dispositivo funcional, portador de catalizador, sensor, etc.

Principales instituciones de investigación (Company): youli, Dongli, Bayer Material Science Co., Ltd., Mitsubishi viscosa Co., Ltd., fosman Technology, Suzhou first element, etc.

4. Fullerenos

Avance: Tiene propiedades ópticas lineales y no lineales, Superconductividad de metales alcalinos fullerenos, etc.

Tendencias de desarrollo:En el futuro, tendrá importantes perspectivas de aplicación en las ciencias de la vida, la medicina y la astrofísica, y se espera que se aplique a los dispositivos optoelectrónicos, como el convertidor óptico, la conversión de señales y el almacenamiento de datos.

Principales instituciones de investigación (empresa): Michigan State University, Xiamen funa New Materials, etc.

5. Aleación amorfa

Avance: Alta resistencia y resistencia, buena permeabilidad y baja pérdida magnética, buena fluidez líquida.

Tendencias de desarrollo: Para transformadores de baja pérdida de alta frecuencia, componentes estructurales de equipos terminales móviles, etc.

Principales instituciones de investigación(Company): LIQUID METAL SCIENCE AND TECHNOLOGY Co., Ltd., China Academy of Sciences Metal Institute, BYD Co., Ltd.

6. Espuma metálica

Avance: Peso ligero, baja densidad, alta porosidad y gran superficie.

Tendencias de desarrollo: Tiene la conductividad eléctrica, puede reemplazar el campo de aplicación que el material inorgánico no metálico no puede conducir la electricidad; Tiene un gran potencial en el campo del aislamiento acústico y la reducción del ruido.

Principales instituciones de investigación (empresa): Alcoa, Río Tinto, symat, Norsk Hydro, etc.

7. Líquidos iónicos

Avance:Tiene las características de alta estabilidad térmica, amplio rango de temperatura líquida, acidez ajustable, polaridad y fuerte capacidad de coordinación.

Tendencias de desarrollo: Tiene amplias perspectivas de aplicación en los campos de la química verde, la biología y la catálisis.

Principales instituciones de investigación (empresa): Solvent Innovation, BASF, Lanzhou Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Tongji University, etc.

8. Nanocelulosa

Avance: Buena biocompatibilidad, retención de agua y amplia estabilidad del pH; Nanored, alta propiedad mecánica, etc.

Tendencias de desarrollo: Tiene amplias perspectivas de aplicación en biomedicina, potenciador, industria papelera, purificación, alimentos compuestos inorgánicos conductores, compuestos magnéticos industriales, etc.

Principales instituciones de investigación (empresas): cellu Force (Canadá), United States Forestry Agency (USF), inventia (Suecia), etc.

9. Perovskita de nanopuntos

Avance:La Perovskita de nanopuntos tiene muchas ventajas, como la magnetoresistancia gigante, la Alta conductividad iónica, la evolución catalítica del oxígeno y la reducción.

Tendencias de desarrollo:En el futuro, tiene un gran potencial en catálisis, almacenamiento, sensores y absorción de luz.

Principales instituciones de investigación (empresa): apry, alfa aesar, etc.

10. Material impreso 3D

Avance: Cambiar el modo de procesamiento de la industria tradicional puede realizar rápidamente la formación de estructuras complejas.

Tendencias de desarrollo:Los métodos revolucionarios de formación tienen amplias perspectivas de aplicación en el campo de la formación de estructuras complejas y la formación de procesos rápidos.

Principales instituciones de investigación(empresa): objeto, sistemas 3DS, stratasys, farsoon, etc.

11. Vidrio flexible

Avance:Cambiar las características rígidas y frágiles del vidrio tradicional, realizar la innovación revolucionaria de la flexibilidad del vidrio.

Tendencias de desarrollo: En el futuro, los dispositivos flexibles de visualización y plegado tendrán amplias perspectivas.

Principales instituciones de investigación(empresa): Corning Company, Short Group, etc.

12. Materiales autoensamblados

Avance: Autoensamblaje de moléculas de materiales; "Información"; Cambiar los métodos de preparación de los materiales anteriores para realizar la formación espontánea de la forma y estructura de los materiales.

Tendencias de desarrollo: La modificación de los métodos tradicionales de preparación y reparación de materiales tiene amplias perspectivas en los campos de los dispositivos moleculares, la ingeniería de superficies y la nanotecnología.

Principales instituciones de investigación Harvard University, etc.

13. Plásticos biodegradables

Avance: Puede degradarse naturalmente y las materias primas proceden de fuentes renovables, lo que cambia la Dependencia de los plásticos tradicionales de los recursos fósiles, como el petróleo, el gas natural y el carbón, y reduce la contaminación ambiental.

Tendencias de desarrollo:La perspectiva de reemplazar los plásticos tradicionales en el futuro es amplia.

Principales instituciones de investigación (empresa): natureworks, BASF, carneca, etc.

14. Compuestos de titanio y carbono

Avance: Tiene una alta resistencia, baja densidad y excelente resistencia a la corrosión, y tiene perspectivas ilimitadas en el campo de la aviación civil.

Tendencias de desarrollo: En el futuro, tiene una amplia gama de aplicaciones potenciales en entornos ligeros, de alta resistencia y resistentes a la corrosión.

Principales instituciones de investigación (Company): Harbin University of Technology, etc.

15. Metamateriales

Avance: Tiene propiedades físicas que los materiales convencionales no tienen, como permeabilidad negativa, constante dieléctrica negativa, etc.

Tendencias de desarrollo: Cambiar el concepto tradicional de procesamiento de acuerdo a las propiedades de los materiales, de acuerdo con las necesidades futuras del diseño de las características de los materiales, tiene un potencial ilimitado y revolucionario.

Principales instituciones de investigación Boeing, kymeta, Shenzhen Guangqi Research Institute, etc.

16. Materiales superconductores

Avance: En el Estado superconductor, la resistencia del material es cero, no hay pérdida de corriente, y el material muestra anti - magnetismo en el campo magnético.

Tendencias de desarrollo: En el futuro, si se espera que la tecnología superconductora de alta temperatura avance, se espera que resuelva problemas como la pérdida de transmisión de potencia, la calefacción de equipos electrónicos y la nueva tecnología de levitación magnética de transmisión verde.

Principales instituciones de investigación(empresa): Sumitomo Corporation of Japan, Bruck Corporation of Germany, Chinese Academy of Sciences, etc.

17. Aleación de memoria de forma

Avance: Después de la pre - formación, después de la deformación forzada por condiciones externas, la forma original puede ser restaurada bajo ciertas condiciones para realizar el diseño y la aplicación de la reversibilidad de la deformación del material.

Tendencias de desarrollo: Tiene un gran potencial en las esferas de la tecnología espacial, el equipo médico y el equipo electromecánico.

Principales instituciones de investigación Hay nuevos materiales, etc.

18. Materiales magnetostrictivos

Avance: Bajo la acción del campo magnético, puede producir propiedades de tracción o compresión, realizar la interacción entre la deformación del material y el campo magnético.

Tendencias de desarrollo: Se utiliza ampliamente en dispositivos estructurales inteligentes, dispositivos de amortiguación, estructuras de transductores, motores de alta precisión y otros campos, en algunas condiciones su rendimiento es mejor que la cerámica piezoeléctrica.

Principales instituciones de investigación (empresa): American etrema Company, British Rare Earth Products Company, Sumitomo Light Metal Company of Japan, etc.

19. Materiales magnéticos (eléctricos) líquidos

Avance:En estado líquido, no sólo tiene el magnetismo del material magnético sólido, sino que también tiene la fluidez del líquido, y tiene las características y aplicaciones que el material magnético tradicional no tiene.

Tendencias de desarrollo:Se utiliza en el sellado magnético, la refrigeración magnética, la bomba de calor magnética y otros campos, ha cambiado el modo tradicional de refrigeración de sellado.

Principales instituciones de investigación (Company): usa Ata Application Technology Company, Panasonic, Japan, etc.

20. Gel polimérico inteligente

Avance: Es capaz de percibir y responder a los cambios en su entorno, y tiene características biológicas similares.

Tendencias de desarrollo:El ciclo de expansión y contracción del gel de polímero inteligente se puede utilizar en válvulas químicas, separación de adsorción, sensores y materiales de almacenamiento. La Potencia suministrada por el ciclo se utiliza para el diseño; "Motor químico"; La controlabilidad de la malla es adecuada para el sistema inteligente de Liberación de drogas.

Principales instituciones de investigación Universidades estadounidenses y japonesas.