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人類這個(gè)物種始終走在發(fā)明創(chuàng)造的道路上，新材料的發(fā)明，回極大地影響了產(chǎn)品及其制造工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。讓皺紋消失的材料、可編程水泥、分子強(qiáng)力膠水、仿生塑料……

究竟哪一種材料誰(shuí)會(huì)成為2019年最具潛力的新材料呢？

“潛力股”新材料大盤點(diǎn)

01

讓皺紋消失的材料

突破性：將這種細(xì)膩而柔滑的聚合物涂在皮膚上，能夠瞬間拉緊皮膚、消除下垂，在不知不覺(jué)間讓皺紋消失。

應(yīng)用領(lǐng)域：在護(hù)膚品開(kāi)發(fā)和皮膚病治療方面具有良好應(yīng)用前景。

主要研究機(jī)構(gòu)（公司）：麻省理工學(xué)院

02

分子強(qiáng)力膠

突破性：從化濃性鏈球菌侵入細(xì)胞后釋放出的蛋白獲得靈感，這種蛋白能夠分為二部分，但當(dāng)它們?cè)傧嘤鰰r(shí)，會(huì)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（molecular superglue)。這種膠的粘結(jié)強(qiáng)度高、耐高低溫性能好，同時(shí)能夠承受酸和其它惡劣環(huán)境。

應(yīng)用領(lǐng)域：可用作癌癥的診斷手段；分子強(qiáng)力膠可粘結(jié)金屬、塑料及其種物質(zhì)，解決現(xiàn)有各種涂料都與金屬粘附不強(qiáng)的問(wèn)題。

主要研究機(jī)構(gòu)（公司）：牛津大學(xué)。

03

人造蜘蛛絲

突破性：細(xì)菌被喂食糖、鹽和其他微量營(yíng)養(yǎng)素以產(chǎn)生絲蛋白質(zhì)，然后將這種蛋白質(zhì)變成細(xì)粉末，紡制成纖維、復(fù)合材料等。

應(yīng)用領(lǐng)域：紡織材料、醫(yī)療和飛機(jī)船舶制造等領(lǐng)域。

主要研究機(jī)構(gòu)（公司）：日本Spiber公司、巴西基因資源與生物技術(shù)研究所、美國(guó)Bolt Threads公司、英國(guó)劍橋大學(xué)研究院、瑞典農(nóng)業(yè)大學(xué)。

04

可編程水泥

 突破性：將水泥顆粒（混凝土中的一種成分）“編程”成使其更堅(jiān)固的形狀。這也產(chǎn)生了具有較少多孔性和更耐水和耐化學(xué)性的混凝土顆粒，這不僅防止了化學(xué)和水吸收造成的損害，而且對(duì)環(huán)境的危害較小。

應(yīng)用領(lǐng)域：建筑、工業(yè)。

主要研究機(jī)構(gòu)（公司）：萊斯大學(xué)。 

05

無(wú)限可回收的塑料

突破性：可以無(wú)限期地回收利用，同時(shí)保持塑料的性能。

應(yīng)用領(lǐng)域：現(xiàn)有塑料的替代品

主要研究機(jī)構(gòu)（公司）：科羅拉多州立大學(xué)。

06

氣凝膠

突破性：高孔隙率、低密度質(zhì)輕、低熱導(dǎo)率，隔熱保溫特性優(yōu)異。

發(fā)展趨勢(shì)：極具潛力的新材料，在節(jié)能環(huán)保、保溫隔熱電子電器、建筑等領(lǐng)域有巨大潛力。

主要研究機(jī)構(gòu)（公司）：阿斯彭美國(guó)，W.R. Grace，日本Fuji-Silysia公司等

07

鉑金合金

 突破性：該合金由10％的金和90％的鉑制成，所得材料的耐磨性比高強(qiáng)鋼高100倍。與大自然中的鉆石、藍(lán)寶石等材料處于同一級(jí)別，是迄今為止最強(qiáng)的合金。

應(yīng)用領(lǐng)域：可用于制造新型發(fā)電系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)和其他設(shè)備。

主要研究機(jī)構(gòu)（公司）：桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室。

08

微晶格

 突破性：微晶格材料是目前世界上質(zhì)量最輕的金屬結(jié)構(gòu)組合，在外形上它呈三維開(kāi)放蜂窩聚合物結(jié)構(gòu)。這種材料的密度是0.9mg/cm3，比泡沫輕100倍。

應(yīng)用領(lǐng)域：有望作為航空新材料得到開(kāi)發(fā)。波音公司計(jì)劃采用該成果制造更輕、更省油的飛機(jī)。

主要研究機(jī)構(gòu)（公司）：HRL實(shí)驗(yàn)室。 

09

木材海綿

突破性：經(jīng)化學(xué)處理剝離半纖維素和木質(zhì)素而成的木材海綿，可以從水中吸附油脂，吸油量是其自身重量的16-46倍，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)使用性方面超越了現(xiàn)有的所有他海綿或吸附劑。

應(yīng)用領(lǐng)域：石油和化學(xué)品泄漏對(duì)世界各地的水體造成了前所未有的破壞，木材海綿作為一種綠色材料能夠有效解決這個(gè)問(wèn)題。

主要研究機(jī)構(gòu)（公司）：中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院。

10

柔性電池

突破性：該柔性電池由纖維紡制而成，彎曲性能好，可以在不影響其性能的情況下彎曲幾千次。

應(yīng)用領(lǐng)域：是未來(lái)智能服裝、電子紡織品、可穿戴設(shè)備以及變形或移動(dòng)設(shè)備的完美選擇。

主要研究機(jī)構(gòu)（公司）：Jenax lnc、蘋果、松下、美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校、哥倫比亞大學(xué)等。

11

Karta-Pack（棉纖維）

突破性：100％的回收材料，來(lái)自廢棄的牛仔褲和T恤，具有棉的質(zhì)感和塑料的剛性。

應(yīng)用領(lǐng)域：高端包裝、家具設(shè)計(jì)等。

主要研究機(jī)構(gòu)（公司）：PulpWorks。 

12

石墨烯氣凝膠

突破性：堅(jiān)固、有彈性，且質(zhì)輕，可以吸收高達(dá)自身重量900倍的油脂。石墨烯氣凝膠密度0.16 mg/cm3，比氦氣密度小，僅為氫氣密度的兩倍。

應(yīng)用領(lǐng)域：清理海洋石油泄漏，或作為一種有效的保溫材料。

主要研究機(jī)構(gòu)（公司）：浙江大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中科院等。 

13

自修復(fù)（愈合）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(dòng)和信息處理于一體，通過(guò)模擬生物體損傷自修復(fù)的機(jī)理，在材料受損時(shí)能夠進(jìn)行自我修復(fù)的智能材料。

應(yīng)用領(lǐng)域：軍用裝備、電子產(chǎn)品、汽車、飛機(jī)、建筑材料等領(lǐng)域。

主要研究機(jī)構(gòu)（公司）：麻省理工學(xué)院、美國(guó)伊利諾伊大學(xué)、米其林、日本國(guó)家材料科學(xué)研究所（NIMS）、橫濱國(guó)立大學(xué)、東京大學(xué)。

14

生物來(lái)源可降解紡織品

突破性：利用藻類、細(xì)菌、真菌等活體生物生長(zhǎng)來(lái)獲得可生物降解的紡織品，制成環(huán)境友好材料，將服裝行業(yè)從浪費(fèi)和污染中解脫出來(lái)。

應(yīng)用領(lǐng)域：服裝、紡織。

主要研究機(jī)構(gòu)（公司）：紐約市時(shí)尚技術(shù)學(xué)院、iknit公司。

15

真菌泡沫塑料

突破性：由植物秸稈、水稻和小麥殼等農(nóng)作物廢料與蘑菇根部粘結(jié)在一起制成的菌絲體。

應(yīng)用領(lǐng)域：用作汽車保險(xiǎn)杠、門、頂蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)艙、汽車行李箱襯層、儀表盤以及座位的石油基塑料泡沫的替換物。其他潛在的用途有桌面、沖浪板和服裝。

主要研究機(jī)構(gòu)（公司）：Ecovative設(shè)計(jì)公司。

16

磁致伸縮材料

突破性：在磁場(chǎng)作用下，可產(chǎn)生伸長(zhǎng)或壓縮的性能，實(shí)現(xiàn)材料變形與磁場(chǎng)的相互作用。

發(fā)展趨勢(shì)：在智能結(jié)構(gòu)器件、減震裝置、換能結(jié)構(gòu)、高精度電機(jī)等領(lǐng)域，應(yīng)用廣泛，有些條件下性能優(yōu)于壓電陶瓷。

主要研究機(jī)構(gòu)（公司）：美國(guó)ETREMA公司，英國(guó)稀土制品公司，日本住友輕金屬公司等。 

17

碳納米管

突破性：高電導(dǎo)率、高熱導(dǎo)率、高彈性模量、高抗拉強(qiáng)度等。

發(fā)展趨勢(shì)：功能器件的電極、催化劑載體、傳感器等。

主要研究機(jī)構(gòu)（公司）：Unidym, Inc.，Toray Industries,Inc.，Bayer Materials Science AG，Mitsubishi Rayon Co., Ltd.深圳市貝特瑞，蘇州第一元素等。

18

泡沫金屬 

突破性：重量輕、密度低、孔隙率高、比表面積大。

發(fā)展趨勢(shì)：具有導(dǎo)電性，可替代無(wú)機(jī)非金屬材料不能導(dǎo)電的應(yīng)用領(lǐng)域；在隔音降噪領(lǐng)域具有巨大潛力。

主要研究機(jī)構(gòu)（公司）：Alcan（美國(guó)鋁業(yè)），Rio Tinto，Symat，Norsk Hydro等 

19

離子液體

突破性：具有高熱穩(wěn)定性、寬液態(tài)溫度范圍、可調(diào)酸堿性、極性、配位能力等。

發(fā)展趨勢(shì)：在綠色化工領(lǐng)域，以及生物和催化領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

主要研究機(jī)構(gòu)（公司）：Solvent Innovation公司，巴斯夫，中科院蘭州物理研究所，同濟(jì)大學(xué)等。 

20

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(duì)氧析出和還原起催化作用等。

發(fā)展趨勢(shì)：未來(lái)在催化、存儲(chǔ)、傳感器、光吸收等領(lǐng)域具有巨大潛力。

主要研究機(jī)構(gòu)（公司）：埃普瑞，AlfaAesar等。

21

柔性玻璃

突破性：改變傳統(tǒng)玻璃剛性、易碎的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)玻璃的柔性革命化創(chuàng)新。

發(fā)展趨勢(shì)：未來(lái)柔性顯示、可折疊設(shè)備領(lǐng)域，前景巨大。

主要研究機(jī)構(gòu)（公司）：康寧公司，德國(guó)肖特集團(tuán)等。

22

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(lái)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。

應(yīng)用領(lǐng)域：可用于制造迅速降解的垃圾袋、包裝材料和尿布。作為一種特別堅(jiān)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。

主要研究機(jī)構(gòu)（公司）：哈佛大學(xué)仿生工程Wyss研究所。

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