新しい素材の可能性があります

材料産業は国民経済の基礎産業であり、新材料は材料産業の発展の先駆者である。グラフェン、カーボンナノチューブ、アモルファス合金、金属発泡体、イオン液体…20新材料は、材料産業の発展のための無限の機会をもたらします。

今日、科学技術革命は急速に発展しており、新材料と新製品は日々変化し、産業のアップグレードと材料の交換のペースは加速しています。新材料技術とナノテクノロジー、バイオ、情報技術の融合、構造と機能の融合、機能性材料の知能化の流れが明らかになった。

本論文では、国内外の有名な研究机関や企業の研究進捗状況、科学技術メディアのレビュー、業界の注目の研究などを踏まえ、20の新材料を選定した。以下に関連資料の詳細を示す(順不同)。

1.グラフェン

突破口:優れた電気伝導性、極めて低い抵抗率、非常に速い電子移動、鋼の数十倍の強度、優れた光透過率。

開発のトレンドは2010年にノーベル物理学賞を受賞したことで、グラフェンは近年、テクノロジーや資本市場で非常に人気があります。グラフェンは今後5年間、光電子ディスプレイ、半導体、タッチスクリーン、電子機器、エネルギー蓄電池、ディスプレイ、センサー、半導体、航空宇宙、軍事、複合材料、生物医学などの分野で爆発的な成長が見込まれる。

主な研究機関(会社):グラフェン技術、アングストロン材料、グラフェンスクエア、フォースマン技術など。

2. エアロゲル

突破口:高空隙率、低密度、軽量、低熱伝導率、優れた断熱特性。新素材は省エネ、環境保護、断熱、電子機器、建設などの分野で大きな可能性を秘めています。

主な研究機関(会社名):フォーズマンテクノロジー、w . r .グレース、日本フジシリシアなど

3 .カーボンナノチューブ

突破口:高い電気伝導率、高い熱伝導率、高い弾性率、高い引張強度など。

開発のトレンドは機能デバイス用電極、触媒キャリア、センサーなど。

主な研究機関会社名:ユニディム株式会社、東レ株式会社、バイエル材料科学株式会社、三菱レイヨン株式会社フォースマン技術、蘇州第一要素など。

4. Fullerenes

突破口:線形・非線形光学特性、アルカリ金属フラーレン超伝導など。

開発のトレンドは今後、生命科学、医学、宇宙物理学などの分野で大きな期待が寄せられています。光コンバータ、信号変換、データ保存などの光電子デバイスへの応用が期待されている。

主な研究機関(会社):ミシガン州立大学、厦門フーナ新材料など。

5. アモルファス合金

突破口:高強度、高靭性、優れた透磁率、低磁気損失、優れた液体流動性。

開発のトレンドは高周波低損失トランス、移動端末装置の構造部等に使用されます。

主な研究機関(会社名):liquidmetal technologies, inc .、中国科学院金属研究所、byd co ., ltd .など

6. 泡金属

突破口:軽量、低密度、高空隙率、および大きな表面積。

開発のトレンドは電気伝導性があり、無機非金属材料では電気を通すことができない応用分野を置き換えることができる。遮音・騒音低減の分野で大きな可能性を秘めています。

主要研究所(企業):alcan (alcoa), rio tinto, symat, norsk hydroなど。

7. イオン液体

突破口:これは、高い熱安定性、広い液体温度範囲、調整可能な酸性とアルカリ度、極性、調整能力などを有しています。

開発のトレンドはグリーン化学工業の分野だけでなく、生物学と触媒の分野で幅広い応用の見通しがあります。

主な研究機関(会社):溶剤革新、basf、蘭州物理研究所、中国科学院、同済大学など。

8. Nanocellulose

突破口:良好な生体適合性、保水性、広い範囲のph安定性;ナノネットワーク構造、高い機械的特性など。

開発のトレンドはバイオ医薬品、エンハンサー、製紙産業、精製、導電性および無機化合物食品、工業用磁性化合物などの分野で大きな見通しを持っています。

主な研究機関(企業):cellu force(カナダ),us forest service (us forest service), innventia(スウェーデン)など

9. Nanodot perovskites

突破口:ナノドットペロブスカイトは、巨大な磁気抵抗、高いイオン伝導性、酸素発生・還元触媒などを有しています。

開発のトレンドは今後、触媒、貯蔵、センサー、光吸収などの分野で大きな可能性を秘めています。

主な研究機関(会社):アプリ、アルファエザールなど。

10. 3 d印刷材料

突破口:従来の産業の加工方法を変更し、複雑な構造物の形成などを迅速に実現することができます。

開発のトレンドは革新的な成形法は、複雑な構造成形や高速加工成形の分野で大きな可能性を秘めています。

主な研究機関(企業):object、3 dsystems、stratasys、farsoonなど。

11. 柔軟なガラス

突破口:伝統的なガラスの剛性と壊れやすい特性を変更し、ガラスの柔軟性の革命的な革新を実現します。

開発のトレンドは今後、フレキシブルディスプレイや折りたたみデバイスの分野は大きな可能性を秘めています。

主な研究機関(事業会社):コーニング、ショット・グループ等

12. 自己組織化(自己治疗を行う)

突破口: self-assembly of material molecules, realizing the "intelligence" of the material itself, changing the previous material preparation method, and realizing the spontaneous formation of a certain shape and structure of the material itself.

開発のトレンドは従来の材料調製法や材料修復法を変え、将来的には分子デバイス、表面工学、ナノテクノロジーの分野で大きな可能性を秘めています。

主な研究機関(企業):ハーバード大学など。

13. Degradableのバイオプラスチック

突破口:天然に分解され、原料は再生可能な資源から得られ、石油、天然ガス、石炭などの化石資源への伝統的なプラスチックの依存を変え、環境汚染を減らすことができます。

開発のトレンドは伝統的なプラスチックの将来の交換は大きな見通しを持っています。

主な研究機関(企業):natureworks、basf、カネカなど。

14. チタン炭素複合材

突破口:高強度、低密度、優れた耐食性を有し、航空および民間分野で無限の見通しを持っています。

開発のトレンドは今後は、軽量、高強度、耐腐食性など、幅広い用途での応用が期待されています。

主な研究機関(会社):ハルビン工業学院など。

15. メタマテリアルは

突破口:負の透磁率や負の誘電率など、従来の材料にはない物性を持っています。

開発のトレンドは材料の特性に応じて加工の伝統的な概念を変更し、将来のニーズに応じて材料の特性を設計し、無限の可能性と革命的です。

主な研究機関(会社):ボーイング、kymeta、深セン広斉研究所など。

16. 超伝導材料

突破口:超伝導状態では、抵抗がゼロで電流損失がなく、磁場中で反磁性を示す。

開発のトレンドは今後、高温超電導技術のブレークスルーが期待されれば、送電損失、電子デバイスの加熱、グリーン新伝送磁気懸濁技術などの問題解決が期待されます。

主な研究機関(企業):日本住友、ドイツbruker、中国科学院ほか

17. 形状記憶合金

突破口:事前成形後、外部条件によって変形させた後、材料の変形可逆性の設計および適用を実現するために、特定の条件の後に元の形状に戻すことができる。

開発のトレンドは宇宙技術、医療機器、機械電子機器などの分野で大きな可能性を秘めている。

主な研究機関(会社):新素材などもあります。

18. Magnetostrictive資料

突破口:磁場の作用の下で、それは伸びまたは圧縮の特性を生成し、材料の変形と磁場の相互作用を実現することができる。

開発のトレンドはインテリジェント構造デバイス、衝撃吸収デバイス、トランスデューサ構造、高精度モーターなどの分野で広く使用されており、いくつかの条件下では圧電セラミックスよりも優れた性能を示します。

主な研究機関(会社):アメリカのエトレマ社、イギリスのレアアース制品会社、日本の住友軽金属など。

19. 磁性流体(electro fluid)の略

突破口:液体状態では、固体磁性体の磁気特性と液体の流動性を併せ持ち、従来の磁性バルク材料にはない特性と用途を有しています。

開発のトレンドは磁気シール、磁気冷凍、磁気ヒートポンプなどの分野で使用され、従来のシール冷凍などの方法を変更します。

主な研究機関(会社名):米国ata応用技術、日本パナソニックなど。

20. スマート高分子ゲル

突破口:周囲の環境の変化を感知し、生物学的な応答特性で応答することができます。

開発のトレンドはThe expansion-contraction cycle of smart polymer gels can be used for chemical valves, adsorption separation, sensors and memory materials; the power provided by the cycle is used to design "chemical engines"; the controllability of mesh is suitable for smart drug release systems Wait.

主な研究機関(企業)日米の大学。