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現(xiàn)如今，科技革命發(fā)展迅猛，新材料產(chǎn)品日新月異，更新?lián)Q代的步伐明顯加快。新材料技術(shù)與納米技術(shù)、生物技術(shù)、信息技術(shù)相互融合，結(jié)構(gòu)功能一體化、功能材料智能化趨勢明顯，低碳、高性能、綠色、可再生循環(huán)等環(huán)境友好特性倍受關(guān)注。
綜合國內(nèi)外知名研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)的研究進(jìn)展，本著重大性、顛覆性、引領(lǐng)性、基礎(chǔ)性四大原則，從電子信息功能材料、先進(jìn)復(fù)合材料、特種功能材料、高性能金屬材料、關(guān)鍵原材料等幾大領(lǐng)域中遴選出100大潛力新材料。
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OLED發(fā)光材料
上榜理由
Source：圖蟲創(chuàng)意2
超薄玻璃
上榜理由
Source：SCHOTT官網(wǎng)3
高世代線玻璃基板
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精細(xì)金屬掩模板（FMM）
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光學(xué)膜
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柔性PI膜
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偏光片PVA膜
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高性能水汽阻隔膜
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異方性導(dǎo)電膠膜（ACF）
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特種光學(xué)聚酯膜（PET）
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抗指紋涂層（AFC）
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OCA光學(xué)膠
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無鎘量子點(diǎn)
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液晶高分子聚合物（LCP）
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高導(dǎo)熱石墨膜
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大尺寸硅片
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光纖預(yù)制棒
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光刻膠
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高性能靶材
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高純特種電子氣體
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濕電子化學(xué)品
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碳化硅
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氮化鎵
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化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）材料
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封裝基板
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富鋰錳基正極材料
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三元正極材料
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硅碳負(fù)極材料
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鋰電池隔膜
上榜理由
附加值高，市場需求快速增長
在鋰電池結(jié)構(gòu)中，隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一，也是技術(shù)壁壘最高的一種高附加值材料，約占鋰電池成本的20-30%。近年來，在新能源汽車、3C產(chǎn)品等市場需求的推動下，鋰電池隔膜的市場需求快速增長。
鋰電池隔膜涂布超細(xì)氧化鋁粉體材料
上榜理由
5G時代突破“散熱”難題的重要材料動力鋰電池使用安全性的保障
隔膜是直接決定電池安全性能的關(guān)鍵材料，隨著鋰離子電池容量的不斷提高，內(nèi)部蓄積的能量越來越大，有可能出現(xiàn)溫度過高使隔膜被融化而造成短路。如果在隔膜上涂上一層超細(xì)超純氧化鋁涂層，就能避免電極之間短路，提高鋰電池的使用安全性。
電解銅箔
上榜理由
電子產(chǎn)品信號與電力傳輸?shù)摹吧窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)”，高檔銅箔嚴(yán)重依賴進(jìn)口
電解銅箔是制造覆銅板（CCL）及印刷電路板（PCB）的重要材料，行業(yè)具有投資成本高、生產(chǎn)技術(shù)難以復(fù)制以及專業(yè)人才緊缺等特征，企業(yè)進(jìn)入壁壘較高。目前，對于技術(shù)含量和附加值較高的高密度互連板（簡稱HDI）內(nèi)層用銅箔和柔性電路板（簡稱FPC）用銅箔，幾乎都是從日本、韓國進(jìn)口。
動力電池電解液添加劑
上榜理由
動力電池電解液的價值核心，是制約動力電池發(fā)展的關(guān)鍵因素之一
動力鋰電池作為目前主流的新能源汽車動力技術(shù)之一，是新能源汽車的核心零部件。目前電解液是制約動力電池發(fā)展的關(guān)鍵因素之一，決定了電池的循環(huán)、高低溫和安全性能。添加劑是電解液的價值核心，對電解液的浸潤性、阻燃性能、成膜性能等均有顯著的影響，也是高性能電解液開發(fā)的關(guān)鍵。
鋁塑膜
上榜理由
軟包鋰電池的核心材料，目前市場被日韓企業(yè)壟斷
鋰電池用鋁塑膜是軟包鋰電池電芯封裝的關(guān)鍵材料，相比硬殼電池具有質(zhì)量輕、安全系數(shù)高、可循環(huán)性能好等優(yōu)勢，對電池的諸多性能有著重要的影響，目前市場主要被日韓企業(yè)壟斷。
質(zhì)子交換膜
上榜理由
成本占整個燃料電池堆的12%，技術(shù)壁壘高
質(zhì)子交換膜是燃料電池的核心部件膜電極的重要組成部分，成本占整個燃料電池堆的12%，其性能對質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）的使用性能、壽命、成本等有決定性的影響，技術(shù)壁壘較高。
氫燃料電池催化劑
上榜理由
氫燃料電池電堆的關(guān)鍵部件，清潔能源的驅(qū)動力
氫燃料電池催化劑關(guān)系到燃料電池電堆的性能和壽命，由于其原材料鉑和鉑碳顆粒價格高昂，使得催化劑成為氫燃料電池核心部件電堆中成本最高的部件之一。
36. 氣體擴(kuò)散層材料
上榜理由
國產(chǎn)化突破對燃料電池的成本降低與推廣應(yīng)用具有重要意義
在質(zhì)子交換膜燃料電池中，氣體擴(kuò)散層的主要作用是支撐催化劑，以及為參與反應(yīng)的氣體和生成的水提供傳輸?shù)耐ǖ?，是膜電極的關(guān)鍵組成材料之一，其國產(chǎn)化突破與量產(chǎn)，對中國燃料電池的成本降低與推廣應(yīng)用具有重要價值。
37. 高性能碳纖維及其復(fù)合材料
上榜理由
輕量化之王、“瘦身革命”的領(lǐng)導(dǎo)者
碳纖維作為一種性能優(yōu)異的戰(zhàn)略性新材料，其密度不到鋼的1/4、強(qiáng)度卻是鋼的5-7倍。與鋁合金結(jié)構(gòu)件相比，碳纖維復(fù)合材料減重效果可達(dá)到20％-40％；與鋼類金屬件相比，碳纖維復(fù)合材料的減重效果可達(dá)到60％-80％。
38. 高性能對位芳綸纖維及其復(fù)合材料上榜理由
合成鋼絲，有“全能纖維”的美稱
對位芳綸纖維是一種極其重要的戰(zhàn)略物質(zhì)，在相當(dāng)長的時期內(nèi)，其技術(shù)和市場都被美國、日本等少數(shù)國家控制，我國對該產(chǎn)品的需求基本全部依賴進(jìn)口。近些年來，我國對位芳綸纖維的研究開發(fā)卓有成效，技術(shù)壁壘被不斷攻破。
39. 超高分子量聚乙烯纖維及其復(fù)合材料上榜理由
逐步取代芳綸，成為防彈領(lǐng)域的首選
超高分子量聚乙烯纖維與碳纖維、芳綸纖維并稱為世界三大高科技纖維，鑒于其質(zhì)輕、高強(qiáng)、比能量吸收高等特點(diǎn)，已逐步取代芳綸纖維，成為個體防彈領(lǐng)域的首選纖維。
40. 反滲透膜上榜理由
堪稱體外的高科技人工腎臟，解決水資源問題的主要途徑
隨著我國水資源問題的日趨嚴(yán)峻及環(huán)保政策對工業(yè)用水的不斷施壓，海水淡化行業(yè)快速發(fā)展，高效的反滲透海水淡化技術(shù)逐漸成為解決水資源問題的主要途徑。反滲透膜是實(shí)現(xiàn)反滲透技術(shù)的核心元件，正逐漸成為制膜企業(yè)重點(diǎn)布局的產(chǎn)品。
41. 醫(yī)用級鈦粉與鎳鈦合金粉上榜理由
推動個性化醫(yī)療大放異彩
《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》在突破重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域急需的新材料中提到，要大力發(fā)展醫(yī)用增材制造技術(shù)，突破醫(yī)用級鈦粉與鎳鈦合金粉等關(guān)鍵原料制約。3D打印技術(shù)正在推動著醫(yī)療衛(wèi)生產(chǎn)業(yè)的變革，鈦及鈦合金作為性能優(yōu)異的生物醫(yī)用材料，正以驚人的速度在發(fā)展。二者的結(jié)合，將助推個性化醫(yī)療大放異彩。
42. 苯乙烯類熱塑性彈性體上榜理由
替代傳統(tǒng)醫(yī)用塑料的首選材料
傳統(tǒng)的含鄰苯類增速劑的PVC醫(yī)用材料，因存在影響人體健康的隱患，被淘汰是必然結(jié)局。苯乙烯類熱塑性彈性體在排除了對人體各種安全隱患之后，表現(xiàn)出卓越的性能，成為替代傳統(tǒng)醫(yī)用塑料的首選材料。
43. 新型醫(yī)用敷料上榜理由
基于“濕性傷口愈合”理念，可加速創(chuàng)面修復(fù)、縮短病程
隨著社會的進(jìn)步和人們生活水平的提高，患者對傷口愈合、舒適度等要求也更加嚴(yán)格。新型醫(yī)用敷料可以加速創(chuàng)面修復(fù)，減少傷口感染，縮短病程，減輕患者痛苦等，相比傳統(tǒng)敷料有更大的市場潛力。
44. 碲鋅鎘晶體上榜理由
用于安檢和醫(yī)療檢查，大大減少輻射對身體的危害
碲鋅鎘晶體是極具工程意義和戰(zhàn)略意義的功能材料，相較于閃爍體探測器，它的能量和空間分辨率更高。未來碲鋅鎘晶體將助力實(shí)現(xiàn)安檢中的液體檢測和精準(zhǔn)檢測，使得液體可以帶上飛機(jī)、雨傘和充電寶無需在安檢時取出，同時可以實(shí)現(xiàn)醫(yī)療CT和骨密度儀輻射劑量的降低，讓孕婦、老人和孩子也可以做相關(guān)的檢查，還可以實(shí)現(xiàn)腫瘤的早期檢測等。
45. 人工晶狀體上榜理由
人工透鏡，是取代天然晶狀體的高科技產(chǎn)物
人工晶狀體是一種高科技產(chǎn)物，通過植入人工晶狀體治療白內(nèi)障是目前最有效的手段。但是國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品發(fā)展滯后，市場基本被國外產(chǎn)品壟斷，尤其是軟性人工晶狀體，基本依賴進(jìn)口，價格昂貴。
46. 高頻覆銅板上榜理由
高頻高速時代下的關(guān)鍵材料，決定印刷電路板的命脈
高頻覆銅板是一類應(yīng)用在高頻下具有高速信號、低損耗傳輸特性的PCB基板材料，處于覆銅板行業(yè)金字塔的頂端，行業(yè)門檻最高。它是5G高頻高速時代通信行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵材料，印刷電路板的命脈主要取決于它。
47. 碳/碳復(fù)合材料上榜理由
高強(qiáng)、高模、高導(dǎo)熱，是最有發(fā)展前途的高溫材料之一
碳/碳復(fù)合材料是碳纖維及其織物增強(qiáng)的碳基復(fù)合材料，具有質(zhì)量輕、耐燒蝕性好、抗熱沖擊好、高溫強(qiáng)度高、可設(shè)計性強(qiáng)等突出特點(diǎn)，被認(rèn)為是最有發(fā)展前途的高溫材料之一。
48. 碳/陶復(fù)合材料上榜理由
被譽(yù)為目前剎車材料性能的最高水平
碳/陶復(fù)合材料是碳纖維增強(qiáng)碳化硅陶瓷復(fù)合材料，是新一代飛機(jī)和汽車剎車材料中公認(rèn)的最理想的高溫結(jié)構(gòu)材料和摩擦材料，同時也被譽(yù)為目前剎車材料性能的最高水平。
49. 金屬基復(fù)合材料上榜理由
現(xiàn)代復(fù)合材料的一個重要分支，是理想的航天器材料
金屬基復(fù)合材料具有高比強(qiáng)度、比彈性模量、良好的高溫性能和耐磨性、熱膨脹系數(shù)小、良好的斷裂韌性和抗疲勞性能等一系列優(yōu)異性能，是理想的航天器材料。
50. 高性能釹鐵硼上榜理由
第三代稀土永磁材料，性能卓越的磁材后起之秀
釹鐵硼是第三代稀土永磁材料，因其優(yōu)異的性能被稱為“磁王”。高性能釹鐵硼主要應(yīng)用于高技術(shù)壁壘領(lǐng)域的電機(jī)、壓縮機(jī)、傳感器等。
51. 稀土儲氫材料上榜理由
21世紀(jì)綠色能源領(lǐng)域的戰(zhàn)略材料
稀土儲氫材料在較低溫度下可吸放氫氣，是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ墓δ懿牧虾湍茉床牧?，也?1世紀(jì)綠色能源領(lǐng)域的戰(zhàn)略材料。
52. 高效發(fā)光稀土功能材料上榜理由
制造高效節(jié)能電光源不可缺少的材料，可節(jié)電高達(dá)80%
用稀土三基色熒光燈代替普通白熾燈，可節(jié)電高達(dá)80%，不但可以提高照明質(zhì)量，而且生產(chǎn)過程污染小，是一種“綠色照明”材料。彩色電視也正是由于采用了稀土熒光燈才使得畫面色彩純正，能逼真地再現(xiàn)出五光十色的大千世界。
53. 立方氮化硼上榜理由
超硬材料，是磨削技術(shù)界的革命性材料
立方氮化硼具有很高的硬度、熱穩(wěn)定性和化學(xué)惰性，并且對鐵系金屬元素有較大的化學(xué)穩(wěn)定性。立方氮化硼的使用是金屬加工領(lǐng)域的一次重大突破，使得磨削技術(shù)發(fā)生革命性變化，是高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域急需的新型材料。
54. 高性能氮化鋁陶瓷上榜理由
新一代大規(guī)模集成電路、半導(dǎo)體模塊電路及大功率器件的理想散熱和封裝材料
氮化鋁由于具有高熱傳導(dǎo)率、高絕緣電阻系數(shù)、優(yōu)越的機(jī)械強(qiáng)度及抗熱震性等特性，成為重要的精密陶瓷材料。高性能氮化鋁陶瓷更是新一代大規(guī)模集成電路、半導(dǎo)體模塊電路及大功率器件的理想散熱和封裝材料。
55. 高溫合金上榜理由
航空發(fā)動機(jī)必不可少的材料，進(jìn)口替代市場前景廣闊
高溫合金是航空發(fā)動機(jī)必不可少的材料，在世界先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)研制中，高溫合金用量已占到發(fā)動機(jī)總量的40%-60%，我國高溫合金行業(yè)長期處于供不應(yīng)求的狀態(tài)，年市場缺口近1萬噸，軍用航空發(fā)動機(jī)高溫合金約有40%依賴進(jìn)口，進(jìn)口替代市場前景廣闊。
56. 高熵合金
上榜理由
合金材料界的“新秀”，或成下一代合金標(biāo)桿
高熵合金突破了傳統(tǒng)材料的設(shè)計觀念，是一種全新的合金設(shè)計理念，在機(jī)械性能、耐腐蝕、耐磨損、磁學(xué)性能、抗輻照等方面都表現(xiàn)優(yōu)異，或成下一代合金標(biāo)桿。
57. 鋁鋰合金上榜理由
各國爭相發(fā)展的重要航空材料
鋁鋰合金是近年來航空航天材料中發(fā)展最為迅速的一種先進(jìn)輕量化結(jié)構(gòu)材料，具有諸多優(yōu)異的綜合性能，是當(dāng)前各國爭相發(fā)展的一種重要航空材料。
58. 鎂鋰合金
上榜理由
超輕質(zhì)合金，軍民兩用的輕量化材料
鎂鋰合金是目前密度最小的超輕質(zhì)合金，具有較高的比強(qiáng)度和比剛度，減震性和電磁屏蔽性較好，是宇航、兵器行業(yè)中最理想的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料之一，被譽(yù)為未來最“綠色環(huán)?！钡母锩圆牧稀?/p>
59. 高強(qiáng)度不銹鋼
上榜理由
航空產(chǎn)品高性能、長壽命與高可靠性的重要基礎(chǔ)
在飛機(jī)的制造中，盡管鋼的比重在下降，但是由于鋼的高強(qiáng)度、高韌性、高耐應(yīng)力腐蝕開裂以及良好的抗沖擊性能，飛機(jī)的一些關(guān)鍵承力結(jié)構(gòu)件仍在繼續(xù)使用高強(qiáng)度不銹鋼，它是航空產(chǎn)品達(dá)到高性能、長壽命與高可靠性的重要基礎(chǔ)。
60. 石墨烯
上榜理由
最薄且最堅硬的納米材料，將開啟超多領(lǐng)域的新“烯”望
石墨烯是目前世界上最薄且最堅硬的納米材料，它幾乎完全透明，只吸收2.3%的光，導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300 W/m·K（高于碳納米管），常溫下電子遷移率超過15000cm2/V·s（高于碳納米管和硅晶體），電阻率只有10-6 Ω·cm，為目前世界上電阻率最小的材料，未來將在超多領(lǐng)域引發(fā)顛覆性的技術(shù)產(chǎn)業(yè)革命。
61. 富勒烯
上榜理由
推動個性化醫(yī)療大放異彩
具有完美的三維拓?fù)鋵ΨQ結(jié)構(gòu)，有“納米王子”的美譽(yù)富勒烯具有完美的三維拓?fù)鋵ΨQ結(jié)構(gòu)、在納米尺度范圍內(nèi)特殊的穩(wěn)定性，以及奇異的電子結(jié)構(gòu)，使其在許多高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力巨大，其代表成員C60更被譽(yù)為“納米王子”。
62. 形狀記憶合金
上榜理由
擁有“記憶”的智能材料
形狀記憶合金，顧名思義，是擁有“記憶”效應(yīng)的合金材料，能夠記憶其初始形狀，且同時具有傳感和驅(qū)動的功能，是一種智能材料。
63. 3D打印材料
上榜理由
3D打印技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)，決定3D打印發(fā)展的廣度和深度
3D打印又稱增材制造，被譽(yù)為“第三次工業(yè)革命”的技術(shù)核心。3D打印材料是3D打印技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是當(dāng)前制約3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素，決定著3D打印技術(shù)是否能有更廣泛的應(yīng)用。
64. 微球
上榜理由
液晶屏的骨頭、芯片的腳，是中國制造的一條短腿
手機(jī)屏幕里，每平方毫米要用一百個微球，間隔物微球撐起了兩塊玻璃面板，相當(dāng)于骨架。芯片電路常用焊錫連接，但現(xiàn)在的芯片太小，引腳小到看不清，導(dǎo)電金球就替代了焊錫。僅微電子領(lǐng)域，中國每年就要進(jìn)口價值幾百億元的微球，它是中國制造的一條短腿，國產(chǎn)化替代需求強(qiáng)烈。
65. 氣凝膠
上榜理由
隔熱性能優(yōu)越、保溫性能突出
氣凝膠的熱導(dǎo)率極低，與傳統(tǒng)保溫隔熱材料相比，在同等隔熱效果下，氣凝膠材料厚度只有傳統(tǒng)保溫隔熱材料的1/2-1/5，可以為服役場所節(jié)省更多空間。
66. 超導(dǎo)材料
上榜理由
10人曾因它而獲得諾貝爾物理學(xué)獎
超導(dǎo)材料不僅在臨界溫度下具有零電阻特性，而且在一定條件下還具有常規(guī)導(dǎo)體完全不具備的電磁特性，因而在電氣與電子工程領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價值。曾有10人因超導(dǎo)材料的研究成果而獲得諾貝爾物理學(xué)獎。
67. 離子液體
上榜理由
綠色催化劑，被稱為“未來的溶劑”
離子液體是低溫或室溫熔融鹽，可作為綠色催化劑和溶劑，實(shí)際應(yīng)用時可根據(jù)使用條件設(shè)計合成出具備特殊功能的離子液體新材料，因此被稱為“未來的溶劑”。
68. 液態(tài)金屬
上榜理由
未來輕合金材料的顛覆者
液態(tài)金屬是一種具有非晶態(tài)原子結(jié)構(gòu)的金屬合金，它的出現(xiàn)被認(rèn)為是繼銅、鐵和鋼，以及塑料之后的第三次材料革命，或?qū)⒊蔀槲磥磔p合金材料的顛覆者。
69. 生物可降解材料
上榜理由
“白色污染”的有效解決途徑
生物可降解材料作為一種可自然降解的材料，在環(huán)保方面起到了獨(dú)特的作用，其研究和開發(fā)已得到迅速發(fā)展，被認(rèn)為是“白色污染”的有效解決途徑。
70. 碳納米管導(dǎo)電劑
上榜理由
綜合性能優(yōu)異的鋰電池導(dǎo)電劑，漸成主流
碳納米管作為鋰電池的導(dǎo)電劑，較其它類型的導(dǎo)電劑，可以提高電池的容量、循環(huán)穩(wěn)定性和循環(huán)壽命等。目前，添加碳納米管作為鋰電池導(dǎo)電劑，提高電池性能的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，是鋰電池領(lǐng)域的重要研究方向。
71. 全息膜
突破性：全息膜是具有劃時代專利技術(shù)的投影膜，具有獨(dú)特的高清晰透明顯像特性。它可以提供空中動態(tài)顯示，同時能讓觀眾透過投影膜看見背后的景物，并且可以與互動軟件組合，產(chǎn)生三位立體互動影像，使觀者產(chǎn)生身臨其境、玩轉(zhuǎn)空間的感覺。
發(fā)展趨勢：分子級別的納米光學(xué)組件將是其發(fā)展趨勢，其次是輕薄內(nèi)部蘊(yùn)含先進(jìn)精密光學(xué)結(jié)構(gòu)，可用于電子器件、光學(xué)薄膜等。
研究機(jī)構(gòu)：Excelite、Multiway、Mindiamart、ACF Technology、上海奧德思智能科技有限公司、浙江大高包裝材料有限公司等。
72. 金屬氫
突破性：金屬氫是液態(tài)或固態(tài)氫在上百萬大氣壓的高壓下變成的導(dǎo)電體，它的導(dǎo)電性類似于金屬，故稱金屬氫，是一種高密度、高儲能的材料。據(jù)預(yù)測，金屬氫是一種室溫超導(dǎo)體，且儲藏著巨大的能量，其能量比普通TNT炸藥大30-40倍
潛在應(yīng)用：能量密度很高的化學(xué)燃料（如：火箭燃料）、航天級新概念武器、發(fā)電儲能材料、新火藥等。
研究機(jī)構(gòu)：哈佛大學(xué)、愛丁堡大學(xué)等。
73. 超固體
突破性：超固體是一種具備超流體特性的固體，是集“超流體+固體”特性于一身的物質(zhì)，即既有晶體中原子規(guī)則排列的特征，又可以像超流體一樣無摩擦地流動。這種新物質(zhì)形態(tài)只能存在于極低溫且超高真空的條件下，這意味著目前我們還無法將其應(yīng)用普遍化。
潛在應(yīng)用：超導(dǎo)磁體、超導(dǎo)傳感器、能量傳輸?shù)阮I(lǐng)域。
研究機(jī)構(gòu)：賓夕法尼亞州立大學(xué)、瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH）、美國麻省理工學(xué)院（MIT）等。
74. 木材海綿
突破性：木材海綿是通過化學(xué)處理有序剝離出木材細(xì)胞壁中木質(zhì)素和半纖維素，保留纖維素骨架，然后經(jīng)冷凍干燥而成。木材海綿吸油性非常好，吸收量是其自身重量的16-46倍，且可重復(fù)使用多達(dá)10次。這種新型海綿在容量、質(zhì)量和可重復(fù)使用性方面超越了我們今天使用的所有其它海綿或吸收劑。
潛在應(yīng)用：石油和化學(xué)品泄漏對世界各地的水體造成了嚴(yán)重的污染，木材海綿能夠有效解決這個問題，成為清理海洋石油和化學(xué)品污染的有效途徑。
研究機(jī)構(gòu)：中國林業(yè)科學(xué)研究院等。
75. 時間晶體
突破性：時間晶體也叫四維晶體，不同于一般晶體由規(guī)則原子結(jié)構(gòu)在空間中重復(fù)排列，時間晶體的原子結(jié)構(gòu)是在特定條件下沿著時間軸呈現(xiàn)周期性變化，它在基態(tài)時也會維持振蕩的狀態(tài)，所以是一種非平衡態(tài)的物質(zhì)。時間晶體是一種全新的物質(zhì)形態(tài)，將為物理學(xué)研究打開一個新大門，回答與物質(zhì)本性有關(guān)的各種基本問題。
潛在應(yīng)用：時間晶體未來將在量子計算機(jī)、超高靈敏度傳感器等領(lǐng)域有重要應(yīng)用，甚至可以通過時間晶體開發(fā)出復(fù)雜的時空晶體，將人腦的意識上傳到時空晶體，把人的記憶保存起來。
研究機(jī)構(gòu)：哈佛大學(xué)、馬里蘭大學(xué)、麻省理工大學(xué)、Cornell University、加利福尼亞大學(xué)伯克利分校等。
76. 冷沸材料
突破性：冷沸材料隨著溫度的下降依次呈現(xiàn)出固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。聚集態(tài)的冷沸材料愈熱強(qiáng)度愈高，冷沸金屬材料最高耐受溫度可達(dá)10200 ℃，在常溫及高溫時均可保持電超導(dǎo)和磁超導(dǎo)特性；冷沸非金屬材料可耐7400℃ 的高溫，是優(yōu)秀的耐磨和阻磁材料。
潛在應(yīng)用：航空航天發(fā)動機(jī)和飛行器、超級機(jī)械、電子設(shè)備等領(lǐng)域。
研究機(jī)構(gòu)：北京航空航天大學(xué)等。
77. 微格金屬
突破性：微格金屬是波音公司展示的世界上最輕的金屬材料，99.99%中空結(jié)構(gòu)，它由微型空心管連接而成，空心管直徑約100μm，壁厚只有100nm，它們互相連接，構(gòu)成了開放的蜂窩狀聚合物結(jié)構(gòu)。這種創(chuàng)新材料比泡沫塑料還要輕100倍，同時又堅硬且牢固。
潛在應(yīng)用：電池電極、催化劑載體、未來航空飛行器的制造等，微格金屬材料可以確保美國宇航局降低深太空探索航天器40%的質(zhì)量，從而能夠更深入更廣泛地探索宇宙世界。
研究機(jī)構(gòu)：波音公司、美國宇航局等。
78. 量子金屬
突破性：量子金屬是一種獨(dú)特的二維材料，具有絕緣和超導(dǎo)特性，同時能夠保持普通金屬的特性。這種新材料在溫度低于零下272℃時轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)，在強(qiáng)磁場作用下將成為絕緣體，而在中等強(qiáng)度磁場中則變成量子金屬。
發(fā)展趨勢：超低溫導(dǎo)電性，正常金屬存在于兩個維度狀態(tài)的可能性研究。
研究機(jī)構(gòu)：俄羅斯遠(yuǎn)東聯(lián)邦大學(xué)、俄羅斯科學(xué)院遠(yuǎn)東分院、日本東京大學(xué)等。
79. 鉑金合金
突破性：這種合金由10％的金和90％的鉑制成，所得材料的耐磨性比高強(qiáng)度鋼還高100倍，與大自然中的鉆石、藍(lán)寶石等材料處于同一級別。
潛在應(yīng)用：新型發(fā)電系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)等。
研究機(jī)構(gòu)：桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室等。
80. 光子晶體
突破性：光子晶體是由周期性排列的不同折射率的介質(zhì)所制造的規(guī)則光學(xué)結(jié)構(gòu)，具有光子帶隙因而能夠阻斷特定頻率的光子。光子晶體具有的速度快、靜止質(zhì)量為零、彼此間不存在相互作用等優(yōu)勢，此外還有電子所不具備的頻率和偏振等特征。光子晶體的出現(xiàn)，使人們操縱和控制光子的夢想成為可能。
應(yīng)用趨勢：目前光子晶體最成功的應(yīng)用是光子晶體光纖，近些年來基于光子晶體的全新光子學(xué)器件（如反光鏡、放大器、彎曲光路、超棱鏡、激光器、非線性開關(guān)、光子纖維和發(fā)光二極管等）相繼被提出，未來在新的納米技術(shù)、光計算機(jī)、激光器、光子器件、芯片、光通訊、生物等前沿領(lǐng)域光子晶體將有廣泛的應(yīng)用前景。
研究機(jī)構(gòu)：Alnair Labs、Yenista、CILAS, Newport、上海瞬渺光電技術(shù)有限公司、北京凌云光子有限公司、江蘇法爾勝光子有限公司、上海光機(jī)所、馬德里理工大學(xué)等。
81. 4D打印材料
突破性：4D打印材料是一種能夠自動變形的材料，直接將設(shè)計內(nèi)置到物料當(dāng)中，不需要連接任何復(fù)雜的機(jī)電設(shè)備，就能按照產(chǎn)品設(shè)計自動折疊成相應(yīng)的形狀。這是一種無需打印機(jī)器就能讓材料快速成型的革命性新技術(shù)，其大小形狀可以隨時間變化，記憶合金材料是關(guān)鍵。
潛在應(yīng)用：家具制造、建筑、宇宙航天等領(lǐng)域。
研究機(jī)構(gòu)：俄羅斯遠(yuǎn)東聯(lián)邦大學(xué)、日本東京大學(xué)等。
82. 量子隱形材料
突破性：“量子隱形”材料完全可以在不借助其它技術(shù)的情況下實(shí)現(xiàn)隱形，甚至可以逃過紅外望遠(yuǎn)鏡和熱力學(xué)設(shè)備的追蹤?！傲孔与[形”材料制成的衣服，通過反射穿衣者身邊的光波，使得穿著這種衣服的人達(dá)到“隱形”的效果。
潛在應(yīng)用：軍事、觸摸屏、顯示器、薄膜太陽能電池。
研究機(jī)構(gòu)：Hyperstealth Biotechnology、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、清華大學(xué)等。
83. 磁流體材料
突破性：磁流體是一種新型的功能材料，既具有液體的流動性又具有固體磁性材料的磁性，是由直徑為納米量級（10 nm以下）的磁性固體顆粒、基載液（也叫媒體）以及界面活性劑三者混合而成的一種穩(wěn)定的膠狀液體。
潛在應(yīng)用：磁密封、磁制冷、磁熱泵等領(lǐng)域。
研究機(jī)構(gòu)：美國ATA應(yīng)用技術(shù)公司、日本松下、湖南維格磁流體股份有限公司、北京市神然磁性流體技術(shù)有限公司等。
84. 錫烯
突破性：錫烯是單層錫原子構(gòu)成的厚度小于0.4納米的二維晶體，可在常溫下達(dá)到100％導(dǎo)電率的超級材料，其導(dǎo)電性只存在于材料的邊緣或表面，而不是內(nèi)部。錫烯的拓?fù)涑瑢?dǎo)性和室溫下無耗散導(dǎo)電，可實(shí)現(xiàn)室溫下無能量損耗的電子輸運(yùn)。
潛在應(yīng)用：高集成度的電子器件。
研究機(jī)構(gòu)：美國能源部SLAC國家加速實(shí)驗(yàn)室、斯坦福大學(xué)、德國維爾茨堡大學(xué)、上海交通大學(xué)、清華大學(xué)等。
85. 硼墨烯
突破性：硼墨烯是具有單層平面原子結(jié)構(gòu)的二維硼，其結(jié)構(gòu)是36個硼原子形成三個相互連接的準(zhǔn)平面環(huán)，在中間留下一個六邊形的空洞。硼墨烯在納米尺度表現(xiàn)出很多金屬特性，且其導(dǎo)電屬性具有方向性。
潛在應(yīng)用：航空航天、納米級電子設(shè)備、微型機(jī)械設(shè)備、光伏發(fā)電等領(lǐng)域。
研究機(jī)構(gòu)：美國能源部阿貢國家實(shí)驗(yàn)室、西北大學(xué)、紐約州立大學(xué)石溪分校、美國布朗大學(xué)、清華大學(xué)等。
86. 自修復(fù)材料
突破性：自修復(fù)材料是一種可以感受外界環(huán)境的變化，集感知、驅(qū)動和信息處理于一體，通過模擬生物體損傷自修復(fù)的機(jī)理，在材料受損時能夠進(jìn)行自我修復(fù)的智能材料。
潛在應(yīng)用：軍用裝備、電子產(chǎn)品、汽車、飛機(jī)、建筑材料等領(lǐng)域。
研究機(jī)構(gòu)：麻省理工學(xué)院、美國伊利諾伊大學(xué)、米其林、日本國家材料科學(xué)研究所（NIMS）、橫濱國立大學(xué)、東京大學(xué)等。
87. 耐3000℃燒蝕的陶瓷材料
突破性：超高溫陶瓷是指具有3000℃以上的高熔點(diǎn)，并具有優(yōu)良的高溫抗氧化性、耐燒蝕性和抗熱震性的一類陶瓷材料，主要是IV B、VB族過渡金屬的硼化物、碳化物及其復(fù)合材料。目前，超高溫陶瓷在溫度達(dá)到1600℃時仍具有較好的抗氧化性。
潛在應(yīng)用：超高溫陶瓷材料主要用于高超音速導(dǎo)彈、航天飛機(jī)等飛行器的熱防護(hù)系統(tǒng)如翼前緣、端頭帽以及發(fā)動機(jī)的熱端，是難熔金屬的替代者、超高溫領(lǐng)域最有前景的材料之一。
研究機(jī)構(gòu)：中南大學(xué)、美國Sandia National Labs、英國倫敦帝國理工學(xué)院、航天703所、中材山東工陶院、中科院金屬所、中科院上硅所、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)等。
88. 讓皺紋消失的材料
突破性：將這種細(xì)膩而柔滑的硅基擬膚聚合物涂在皮膚上，能夠瞬間拉緊皮膚、消除下垂，在不知不覺間讓皺紋消失，幫助人們保持肌膚的年輕狀態(tài)。
潛在應(yīng)用：護(hù)膚品開發(fā)、皮膚病治療等領(lǐng)域。
研究機(jī)構(gòu)：麻省理工學(xué)院等。
89. 永遠(yuǎn)不會變干的材料
突破性：由聚合物和水制成的材料，可導(dǎo)電，而且不會變干。
潛在應(yīng)用：人造皮膚、具有仿生功能的柔性機(jī)器人等。
研究機(jī)構(gòu)：麻省理工學(xué)院等。
90. 堅如巖石的涂層材料
突破性：這類涂層材料是專門為工業(yè)鉆頭和鉆孔工具專門設(shè)計的鐵基玻璃狀合金涂層，它在重載下更能抵抗斷裂。該涂層的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通材料，如碳化鎢鈷硬質(zhì)合金，并且其較長的使用壽命也提高了隧道掘進(jìn)過程的效率。
潛在應(yīng)用：工業(yè)，制造，建筑等。
研究機(jī)構(gòu)：橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室、Lawrence Livermore國家實(shí)驗(yàn)室、Colorado礦業(yè)大學(xué)等。
91. 分子強(qiáng)力膠
突破性：從化膿鏈球菌侵入細(xì)胞后釋放出的蛋白獲得靈感，這種蛋白能夠分為兩部分，但當(dāng)它們再相遇時，會像膠一樣結(jié)合在一起。由這兩部分蛋白組成的膠，稱為分子強(qiáng)力膠。這種膠的粘結(jié)強(qiáng)度高、耐高低溫性能好，能同時承受酸和其它惡劣環(huán)境。
潛在應(yīng)用：① 可用作癌癥的診斷手段；② 分子強(qiáng)力膠可粘結(jié)金屬，塑料及其它種類物質(zhì)，解決了原有各種漆都與金屬粘附不強(qiáng)的問題。
研究機(jī)構(gòu)：牛津大學(xué)等。
92. 可編程水泥
突破性：通過控制水化硅酸鈣(C-S-H)結(jié)晶、粒子特殊微觀形狀，從而將水泥顆粒“編程”成特定的形狀，這樣可編程的微?？梢允沟貌牧厦芏雀?，孔隙更少，具備防水和牢固的微觀結(jié)構(gòu)。
潛在應(yīng)用：建筑、工業(yè)等領(lǐng)域。
研究機(jī)構(gòu)：萊斯大學(xué)等。
93. 可阻擋陽光的玻璃涂層
突破性：是一種新型涂料，可以自行調(diào)節(jié)玻璃的透明度，對于67oC以上的溫度，這種透明涂層將變成反射金屬般的光潔度來反射陽光。
潛在應(yīng)用：建筑，交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。
研究機(jī)構(gòu)：澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)等。
94. 可替代空調(diào)的墻體材料
突破性： Hydroceramics由水凝膠氣泡組成，它在水中可以擴(kuò)大到原先體積的400倍?；谶@種屬性，其吸收的液體會在炎熱的天氣蒸發(fā)到周圍空氣，從而起到降溫的作用。并且一個下雨天就足以讓氣泡充滿并重新準(zhǔn)備好啟動過程，從而節(jié)省能源消耗并確保可持續(xù)使用。
潛在應(yīng)用：建筑等。
研究機(jī)構(gòu)：加泰羅尼亞高級建筑研究所（IAAC）等。
95. 過渡金屬硫化物
突破性：過渡金屬硫化物（TMDC）具有簡單的二維結(jié)構(gòu)，是可比肩石墨烯的超級創(chuàng)新材料。它通常由過渡金屬元素M（如：鉬、鎢、鈮、錸、鈦等）與硫族元素X（如：硫、硒、碲等）組成，化學(xué)式為MX2。由于相對成本較低，并且更易于制成非常薄且穩(wěn)定的圖層，同時具有半導(dǎo)體特性， TMDC成為光電子學(xué)領(lǐng)域的理想材料。
潛在應(yīng)用：① 如果電子和真空洞被注入TMDC，當(dāng)它們相遇時就會再次組合然后釋放光子，這種光電相互轉(zhuǎn)化的能力使得TMDC有望被用于光傳輸信息領(lǐng)域，用作微小的低功率光源或激光；② TMDC可以和各種二維材料結(jié)合制備異質(zhì)結(jié)，并且很少出現(xiàn)晶格失配的問題，這種異質(zhì)結(jié)光電器件有望在更廣泛的光譜范圍內(nèi)表現(xiàn)出良好的器件性能。
研究機(jī)構(gòu)：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、中國石油大學(xué)、中國石油天然氣集團(tuán)公司催化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等。
96. 納米點(diǎn)鈣鈦礦
突破性：納米點(diǎn)鈣鈦礦具有巨磁阻、高離子導(dǎo)電性、對氧析出和還原起催化作用等特性。
潛在應(yīng)用：催化、存儲、傳感器、光吸收等領(lǐng)域。
研究機(jī)構(gòu)：埃普瑞、AlfaAesar等。
97. 超材料
突破性：超材料具有常規(guī)材料不具有的物理特性，如負(fù)磁導(dǎo)率、負(fù)介電常數(shù)等。
發(fā)展趨勢：改變傳統(tǒng)根據(jù)材料的性質(zhì)進(jìn)行加工的理念，可根據(jù)需要來設(shè)計材料的特性。
研究機(jī)構(gòu)：桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室、波音公司、Kymeta、深圳光啟研究院、國民技術(shù)等。
98. 超薄鉑
突破性：超薄鉑是一種快速、廉價地沉積鉑超薄層的新方法，可減少用于燃料電池催化劑的金屬用量，從而大大降低其成本。
潛在應(yīng)用：氫燃料電池等。
研究機(jī)構(gòu)：美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所等。
99. 仿生塑料
突破性：該材料是從丟棄的蝦殼中提取的殼質(zhì)和來源于蠶絲的絲素蛋白組成，復(fù)制了昆蟲表皮的強(qiáng)度、耐久性和多功能性。
潛在應(yīng)用：① 可用于制造迅速降解的垃圾袋、包裝材料和尿布；② 作為一種特別堅固的生物相容性材料，它也可用于縫合承受高負(fù)荷的傷口，例如疝修補(bǔ)或作為組織再生的支架。
研究機(jī)構(gòu)：哈佛大學(xué)等。
100. 無限可回收的塑料
突破性：可以無限期地回收利用，同時保持塑料的性能。
潛在應(yīng)用：現(xiàn)有塑料的替代品。
研究機(jī)構(gòu)：科羅拉多州立大學(xué)等。
來源：前沿材料免責(zé)聲明：新材料研習(xí)社微信公眾號發(fā)布的文章，僅用于材料專業(yè)知識和市場資訊的交流與分享，不用于任何商業(yè)目的。任何個人或組織若對文章版權(quán)或其內(nèi)容的真實(shí)性、準(zhǔn)確性存有疑義或者覺得侵權(quán)，請第一時間聯(lián)系我們刪除。
