材料工業是國民經濟的基礎產業，新材料是材料工業發展的先導。石墨烯、碳奈米管、非晶合金、泡沫金屬、離子液體……20種新材料，為材料工業的發展帶來無限機遇。

今天，科技革命迅猛發展，新材料產品日新月異，產業升級、材料換代步伐加快。新材料技術與奈米技術、生物技術、資訊科技相互融合，結構功能一體化、功能材料智慧化趨勢明顯，材料的低碳、綠色、可再生迴圈等環境友好特性倍受關注。

1.石墨烯

突破性：非同尋常的導電效能、極低的電阻率極低和極快的電子遷移的速度、超出鋼鐵數十倍的強度和極好的透光性。

發展趨勢：2010年諾貝爾物理學獎造就近年技術和資本市場石墨烯炙手可熱，未來5年將在光電顯示、半導體、觸控式螢幕、電子器件、儲能電池、顯示器、感測器、半導體、航天、軍工、複合材料、生物醫藥等領域將爆發式增長。

主要研究機構（公司）：Graphene Technologies，Angstron Materials，Graphene Square，福斯曼科技，等。

2.氣凝膠

突破性：高孔隙率、低密度質輕、低熱導率，隔熱保溫特性優異。

發展趨勢：極具潛力的新材料，在節能環保、保溫隔熱電子電器、建築等領域有巨大潛力。

主要研究機構（公司）：福斯曼科技，W.R. Grace，日本Fuji-Silysia公司等

3.碳奈米管

突破性：高電導率、高熱導率、高彈性模量、高抗拉強度等。

發展趨勢：功能器件的電極、催化劑載體、感測器等。

主要研究機構（公司）：Unidym, Inc.，Toray Industries,Inc.，Bayer Materials Science AG，Mitsubishi Rayon Co., Ltd.福斯曼科技，蘇州第一元素等。

4.富勒烯

突破性：具有線性和非線性光學特性，鹼金屬富勒烯超導性等。

發展趨勢：未來在生命科學、醫學、天體物理等領域有重要前景，有望用在光轉換器、訊號轉換和資料儲存等光電子器件上。

主要研究機構（公司）：Michigan State University，廈門福納新材等。

5.非晶合金

突破性：高強韌性、優良的導磁性和低的磁損耗、優異的液態流動性。

發展趨勢：在高頻低損耗變壓器、移動終端裝置的結構件等。

主要研究機構（公司）：Liquidmetal Technologies, Inc.，中科院金屬所，比亞迪股份有限公司等。

6.泡沫金屬

突破性：重量輕、密度低、孔隙率高、比表面積大。

發展趨勢：具有導電性，可替代無機非金屬材料不能導電的應用領域；在隔音降噪領域具有巨大潛力。

主要研究機構（公司）：Alcan（美國鋁業），Rio Tinto，Symat，Norsk Hydro等

7.離子液體

突破性：具有高熱穩定性、寬液態溫度範圍、可調酸鹼性、極性、配位能力等。

發展趨勢：在綠色化工領域，以及生物和催化領域具有廣闊的應用前景。

主要研究機構（公司）：Solvent Innovation公司，巴斯夫，中科院蘭州物理研究所，同濟大學等。

8.奈米纖維素

突破性：具有良好的生物相容性、持水性、廣範圍的pH值穩定性；具有奈米網狀結構，和很高的機械特性等。

發展趨勢：在生物醫學、增強劑、造紙工業、淨化、傳導與無機物複合食品、工業磁性複合物方面前景巨大。

主要研究機構（公司）：Cellu Force公司（加拿大），US Forest Service（美國林務局），Innventia公司（瑞典）等。

9.奈米點鈣鈦礦

突破性：奈米點鈣鈦礦具有巨磁阻、高離子導電性、對氧析出和還原起催化作用等。

發展趨勢：未來在催化、儲存、感測器、光吸收等領域具有巨大潛力。

主要研究機構（公司）：埃普瑞，AlfaAesar等

10.3D列印材料

突破性：改變傳統工業的加工方法，可快速實現複雜結構的成型等。

發展趨勢：革命性成型方法，在複雜結構成型和快速加工成型領域，有很大前景。

主要研究機構（公司）：Object公司，3DSystems公司，Stratasys公司，華曙高科等。

11.柔性玻璃

突破性：改變傳統玻璃剛性、易碎的特點，實現玻璃的柔性革命化創新。

發展趨勢：未來柔性顯示、可摺疊裝置領域，前景巨大。

主要研究機構（公司）：康寧公司，德國肖特集團等。

12.自組裝（自修復）材料

突破性：材料分子自組裝，實現材料自身“智慧化”，改變以往材料製備方法，實現材料的自身自發形成一定形狀和結構。

發展趨勢：改變傳統材料製備和材料的修復方法，未來在分子器件、表面工程、奈米技術等領域有很大前景。

主要研究機構（公司）：美國哈佛大學等

13.可降解生物塑料

突破性：可自然降解，原材料來自可再生資源，改變傳統塑料對石油、天然氣、煤炭等化石資源的依賴，減少環境汙染。

發展趨勢：未來替代傳統塑料，具有前景巨大。

主要研究機構（公司）：Natureworks，Basf，Kaneka公司等

14.鈦炭複合材料

突破性：具有高強度、低密度，以及耐腐蝕性優異等效能，在航空及民用領域前景無限。

發展趨勢：未來在輕量化、高強度、耐腐蝕等環境應用潛力廣泛。

主要研究機構（公司）：哈爾濱工業大學等。

15.超材料

突破性：具有常規材料不具有的物理特性，如負磁導率、負介電常數等。

發展趨勢：改變傳統根據材料的性質進行加工的理念，未來可根據需要來設計材料的特性，潛力無限、革命性。

主要研究機構（公司）：波音公司，Kymeta公司，深圳光啟研究院等

16.超導材料

突破性：超導狀態下，材料零電阻，電流不損耗，材料在磁場中表現抗磁性等。

發展趨勢：未來如突破高溫超導技術，有望解決電力傳輸損耗、電子器件發熱等難題，以及綠色新型傳輸磁懸技術。

主要研究機構（公司）：日本住友，德國Bruker，中科院等。

17.形狀記憶合金

突破性：預成型後，在受外界條件強制變形後，再經一定條件處理，恢復為原來形狀，實現材料的變形可逆性設計和應用。

發展趨勢：在空間技術、醫療器械、機械電子裝置等領域潛力巨大。

主要研究機構（公司）：有研新材等

18.磁致伸縮材料

突破性：在磁場作用下，可產生伸長或壓縮的效能，實現材料變形與磁場的相互作用。

發展趨勢：在智慧結構器件、減震裝置、換能結構、高精度電機等領域，應用廣泛，有些條件下效能優於壓電陶瓷。

主要研究機構（公司）：美國ETREMA公司，英國稀土製品公司，日本住友輕金屬公司等

19.磁（電）流體材料

突破性：液態狀，兼具固體磁性材料的磁性，和液體的流動性，具有傳統磁性塊體材料不具備的特性，和應用。

發展趨勢：應用於磁密封、磁製冷、磁熱泵等領域，改變傳統密封製冷等方式。

主要研究機構（公司）：美國ATA應用技術公司，日本松下等。

20.智慧高分子凝膠

突破性：能感知周圍環境變化，並能做出響應，具有類似生物的反應特性。

發展趨勢：智慧高分子凝膠的膨脹-收縮迴圈可用於化學閥、吸附分離、感測器和記憶材料；迴圈提供的動力用來設計“化學發動機”; 網孔的可控性適用於智慧藥物釋放體系等。