科技迅猛发展带动时代进步,体现在材料技术上,是明显的低碳节约、绿色环保、可再生循环等趋向。以下20种未来材料,将会逐步改变我们人类的生活,值得设计师关注与期待——
1、石墨烯
突破性: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。
发展趋势:2010年诺贝尔物理学奖造就近年技术和资本市场石墨烯炙手可热,未来5年将在光电显示、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、生物医药等领域将爆发式增长
研究机构:Graphene Technologies,Angstron Materials,Graphene Square,常州第六元素,宁波墨西等。
2、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。
研究机构:阿斯彭美国,W.R. Grace,日本Fuji-Silysia公司等
3、碳纳米管
突破性:高电导率(词条“电导率”由行业大百科提供)、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(词条“催化剂”由行业大百科提供)载体、传感器等。
研究机构: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。
4、富勒烯
突破性:具有线性和非线性光学特性,碱金属(词条“金属”由行业大百科提供)富勒烯超导性等。
发展趋势:未来在生命科学、医学、天体物理等领域有重要前景,有望用在光转换器、信号转换和数据存储等光电子器件上。
研究机构:Michigan State University,厦门福纳新材等。
5、非晶合金
突破性:高强韧性、优良的导磁性和低的磁损耗、优异的液态流动性。
发展趋势:在高频低损耗变压器、移动终端设备的结构件等。
研究机构:Liquidmetal Technologies, Inc.,中科院金属所,比亚迪股份有限公司等。
6、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。
研究机构:Alcan,Rio Tinto,Symat,Norsk Hydro等
7、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。
研究机构:Solvent Innovation公司,巴斯夫,中科院兰州物理研究所,同济大学等。
8、纳米纤维素
突破性:具有良好的生物相容性、持水性、广范围的pH值稳定性;具有纳米网状结构,和很高的机械特性等。
发展趋势:在生物医学、增强剂、造纸工业、净化、传导与无机物复合食品、工业磁性复合物方面前景巨大。
研究机构:Cellu Force公司(加拿大),US Forest Service(美国林务局),Innventia公司(瑞典)等。
9、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。
研究机构:埃普瑞,AlfaAesar等
10、3D打印材料
突破性:改变传统工业的加工方法,可快速实现复杂结构的成型等。
发展趋势: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。