人类始终走在发明创造的道路上，新材料的发明，极大地影响了产品及其制造工业的发展趋势。让皱纹消失的材料、可编程水泥、分子强力胶水、仿生塑料……

究竟哪一种材料谁会成为2019年最具潜力的新材料呢？

“潜力股”新材料大盘点

01

让皱纹消失的材料

突破性：将这种细腻而柔滑的聚合物涂在皮肤上，能够瞬间拉紧皮肤、消除下垂，在不知不觉间让皱纹消失。

应用领域：在护肤品开发和皮肤病治疗方面具有良好应用前景。

主要研究机构（公司）：麻省理工学院。

02

分子强力胶

突破性：从化浓性链球菌侵入细胞后释放出的蛋白获得灵感，这种蛋白能够分为二部分，但当它们再相遇时，会像胶一样结合在一起；由这两部分蛋白组成的胶，称为分子强力胶（molecular superglue)。这种胶的粘结强度高、耐高低温性能好，同时能够承受酸和其它恶劣环境。

应用领域：可用作癌症的诊断手段；分子强力胶可粘结金属、塑料及其种物质，解决现有各种涂料都与金属粘附不强的问题。

主要研究机构（公司）：牛津大学。

03

人造蜘蛛丝

突破性：细菌被喂食糖、盐和其他微量营养素以产生丝蛋白质，然后将这种蛋白质变成细粉末，纺制成纤维、复合材料等。

应用领域：纺织材料、医疗和飞机船舶制造等领域。

主要研究机构（公司）：日本Spiber公司、巴西基因资源与生物技术研究所、美国Bolt Threads公司、英国剑桥大学研究院、瑞典农业大学。

 

04

可编程水泥

突破性：将水泥颗粒（混凝土中的一种成分）“编程”成使其更坚固的形状。这也产生了具有较少多孔性和更耐水和耐化学性的混凝土颗粒，这不仅防止了化学和水吸收造成的损害，而且对环境的危害较小。

应用领域：建筑、工业。

主要研究机构（公司）：莱斯大学。

05

无限可回收的塑料

突破性：可以无限期地回收利用，同时保持塑料的性能。

应用领域：现有塑料的替代品

主要研究机构（公司）：科罗拉多州立大学。

 

06

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公司等

 

07

铂金合金

突破性：该合金由10％的金和90％的铂制成，所得材料的耐磨性比高强钢高100倍。与大自然中的钻石、蓝宝石等材料处于同一级别，是迄今为止最强的合金。

应用领域：可用于制造新型发电系统、发动机和其他设备。  

主要研究机构（公司）：桑迪亚国家实验室。

 

08

微晶格

突破性：微晶格材料是目前世界上质量最轻的金属结构组合，在外形上它呈三维开放蜂窝聚合物结构。这种材料的密度是0.9mg/cm3，比泡沫轻100倍。

应用领域：有望作为航空新材料得到开发。波音公司计划采用该成果制造更轻、更省油的飞机。

主要研究机构（公司）：HRL实验室。

 

09

木材海绵

突破性：经化学处理剥离半纤维素和木质素而成的木材海绵，可以从水中吸附油脂，吸油量是其自身重量的16-46倍，可重复使用多达10次。这种新型海绵在容量、质量和可重复使用性方面超越了现有的所有他海绵或吸附剂。

应用领域：石油和化学品泄漏对世界各地的水体造成了前所未有的破坏，木材海绵作为一种绿色材料能够有效解决这个问题。

主要研究机构（公司）：中国林业科学研究院。

 

10

柔性电池

突破性：该柔性电池由纤维纺制而成，弯曲性能好，可以在不影响其性能的情况下弯曲几千次。

应用领域：是未来智能服装、电子纺织品、可穿戴设备以及变形或移动设备的完美选择。

主要研究机构（公司）：Jenax Inc、苹果、松下、美国加州大学圣地亚哥分校、哥伦比亚大学等。

11

 Karta-Pack（棉纤维）

突破性：100％的回收材料，来自废弃的牛仔裤和T恤，具有棉的质感和塑料的刚性。

应用领域：高端包装、家具设计等。

主要研究机构（公司）：PulpWorks。

 

12

石墨烯气凝胶

突破性：坚固、有弹性，且质轻，可以吸收高达自身重量900倍的油脂。石墨烯气凝胶密度0.16 mg/cm3，比氦气密度小，仅为氢气密度的两倍。

应用领域：清理海洋石油泄漏，或作为一种有效的保温材料。

主要研究机构（公司）：浙江大学、哈尔滨工业大学、中科院等。

 

13

自修复（愈合）材料

突破性：自修复材料是一种可以感受外界环境的变化，集感知、驱动和信息处理于一体，通过模拟生物体损伤自修复的机理，在材料受损时能够进行自我修复的智能材料。

应用领域：军用装备、电子产品、汽车、飞机、建筑材料等领域。

主要研究机构（公司）：麻省理工学院、美国伊利诺伊大学、米其林、日本国家材料科学研究所（NIMS）、横滨国立大学、东京大学。

 

14

生物来源可降解纺织品

突破性：利用藻类、细菌、真菌等活体生物生长来获得可生物降解的纺织品，制成环境友好材料，将服装行业从浪费和污染中解脱出来。

应用领域：服装、纺织。

主要研究机构（公司）：纽约市时尚技术学院、iknit公司。

 

15

真菌泡沫塑料

突破性：由植物秸秆、水稻和小麦壳等农作物废料与蘑菇根部粘结在一起制成的菌丝体。

应用领域：用作汽车保险杠、门、顶盖、发动机舱、汽车行李箱衬层、仪表盘以及座位的石油基塑料泡沫的替换物。其他潜在的用途有桌面、冲浪板和服装。

主要研究机构（公司）：Ecovative设计公司。

 

16

磁致伸缩材料

突破性：在磁场作用下，可产生伸长或压缩的性能，实现材料变形与磁场的相互作用。

发展趋势：在智能结构器件、减震装置、换能结构、高精度电机等领域，应用广泛，有些条件下性能优于压电陶瓷。

主要研究机构（公司）：美国ETREMA公司，英国稀土制品公司，日本住友轻金属公司等。

 

17

碳纳米管

突破性：高电导率、高热导率、高弹性模量、高抗拉强度等。

发展趋势：功能器件的电极、催化剂载体、传感器等。

主要研究机构（公司）：Unidym, Inc.，Toray Industries,Inc.，Bayer Materials Science AG，Mitsubishi Rayon Co., Ltd.深圳市贝特瑞，苏州第一元素等。

 

18

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等

 

19

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，同济大学等。

 

20

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。

 

21

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。

 

22

仿生塑料

突破性：该材料是从丢弃的虾壳中提取的壳质和来源于蚕丝的丝素蛋白组成，复制了昆虫表皮的强度、耐久性和多功能性。

应用领域：可用于制造迅速降解的垃圾袋、包装材料和尿布。作为一种特别坚固的生物相容性材料，它也可用于缝合承受高负荷的伤口，例如疝修补或作为组织再生的支架。

主要研究机构（公司）：哈佛大学仿生工程Wyss研究所。

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