科技迅猛發(fā)展帶動時代進步，體現(xiàn)在材料技術(shù)上，是明顯的低碳節(jié)約、綠色環(huán)保、可再生循環(huán)等趨向。以下20種未來材料，將會逐步改變我們?nèi)祟惖纳?，值得設(shè)計師關(guān)注與期待——

1、石墨烯

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

發(fā)展趨勢：2010年諾貝爾物理學(xué)獎造就近年技術(shù)和資本市場石墨烯炙手可熱，未來5年將在光電顯示、半導(dǎo)體、觸摸屏、電子器件、儲能電池、顯示器、傳感器、半導(dǎo)體、航天、軍工、復(fù)合材料、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域?qū)⒈l(fā)式增長

研究機構(gòu)：Graphene Technologies，Angstron Materials，Graphene Square，常州第六元素，寧波墨西等。

2、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：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。

研究機構(gòu)：阿斯彭美國，W.R. Grace，日本Fuji-Silysia公司等

3、碳納米管

突破性：高電導(dǎo)率、高熱導(dǎo)率、高彈性模量、高抗拉強度等。

發(fā)展趨勢：功能器件的電極、催化劑載體、傳感器等。

研究機構(gòu)：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。

4、富勒烯

突破性：具有線性和非線性光學(xué)特性，堿金屬富勒烯超導(dǎo)性等。

發(fā)展趨勢：未來在生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、天體物理等領(lǐng)域有重要前景，有望用在光轉(zhuǎn)換器、信號轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)存儲等光電子器件上。

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

5、非晶合金

突破性：高強韌性、優(yōu)良的導(dǎo)磁性和低的磁損耗、優(yōu)異的液態(tài)流動性。

發(fā)展趨勢：在高頻低損耗變壓器、移動終端設(shè)備的結(jié)構(gòu)件等。

研究機構(gòu)：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(fā)展趨勢：具有導(dǎo)電性，可替代無機非金屬材料不能導(dǎo)電的應(yīng)用領(lǐng)域；在隔音降噪領(lǐng)域具有巨大潛力。

研究機構(gòu)：Alcan（美國鋁業(yè)），Rio Tinto，Symat，Norsk Hydro等

7、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：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。

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

8、納米纖維素

突破性：具有良好的生物相容性、持水性、廣范圍的pH值穩(wěn)定性；具有納米網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，和很高的機械特性等。

發(fā)展趨勢：在生物醫(yī)學(xué)、增強劑、造紙工業(yè)、凈化、傳導(dǎo)與無機物復(fù)合食品、工業(yè)磁性復(fù)合物方面前景巨大。

研究機構(gòu)：Cellu Force公司（加拿大），US Forest Service（美國林務(wù)局），Innventia公司（瑞典）等。

9、納米點鈣鈦礦

突破性：納米點鈣鈦礦具有巨磁阻、高離子導(dǎo)電性、對氧析出和還原起催化作用等。

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

研究機構(gòu)：埃普瑞，AlfaAesar等

10、3D打印材料

突破性：改變傳統(tǒng)工業(yè)的加工方法，可快速實現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的成型等。

發(fā)展趨勢：革命性成型方法，在復(fù)雜結(jié)構(gòu)成型和快速加工成型領(lǐng)域，有很大前景。

研究機構(gòu)：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(tǒng)玻璃剛性、易碎的特點，實現(xiàn)玻璃的柔性革命化創(chuàng)新。

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

研究機構(gòu)：康寧公司，德國肖特集團等。

12、自組裝（自修復(fù)）材料

突破性：材料分子自組裝，實現(xiàn)材料自身“智能化”，改變以往材料制備方法，實現(xiàn)材料的自身自發(fā)形成一定形狀和結(jié)構(gòu)。

發(fā)展趨勢：改變傳統(tǒng)材料制備和材料的修復(fù)方法，未來在分子器件、表面工程、納米技術(shù)等領(lǐng)域有很大前景。

研究機構(gòu)：美國哈佛大學(xué)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(tǒng)塑料對石油、天然氣、煤炭等化石資源的依賴，減少環(huán)境污染。

發(fā)展趨勢：未來替代傳統(tǒng)塑料，具有前景巨大。

研究機構(gòu)：Natureworks，Basf，Kaneka公司等

14、鈦炭復(fù)合材料

突破性：具有高強度、低密度，以及耐腐蝕性優(yōu)異等性能，在航空及民用領(lǐng)域前景無限。

發(fā)展趨勢：未來在輕量化、高強度、耐腐蝕等環(huán)境應(yīng)用潛力廣泛。

研究機構(gòu)：哈爾濱工業(yè)大學(xué)等。

15、超材料

突破性：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)進行加工的理念，未來可根據(jù)需要來設(shè)計材料的特性，潛力無限、革命性。

研究機構(gòu)：波音公司，Kymeta公司，深圳光啟研究院等

16、超導(dǎo)材料

突破性：超導(dǎo)狀態(tài)下，材料零電阻，電流不損耗，材料在磁場中表現(xiàn)抗磁性等。

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

研究機構(gòu)：日本住友，德國Bruker，中科院等。

17、形狀記憶合金

突破性：預(yù)成型后，在受外界條件強制變形后，再經(jīng)一定條件處理，恢復(fù)為原來形狀，實現(xiàn)材料的變形可逆性設(shè)計和應(yīng)用。

發(fā)展趨勢：在空間技術(shù)、醫(yī)療器械、機械電子設(shè)備等領(lǐng)域潛力巨大。

研究機構(gòu)：有研新材等

18、磁致伸縮材料

突破性：在磁場作用下，可產(chǎn)生伸長或壓縮的性能，實現(xiàn)材料變形與磁場的相互作用。

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

研究機構(gòu)：美國ETREMA公司，英國稀土制品公司，日本住友輕金屬公司等

19、磁（電）流體材料

突破性：液態(tài)狀，兼具固體磁性材料的磁性，和液體的流動性，具有傳統(tǒng)磁性塊體材料不具備的特性，和應(yīng)用。

發(fā)展趨勢：應(yīng)用于磁密封、磁制冷、磁熱泵等領(lǐng)域，改變傳統(tǒng)密封制冷等方式。

研究機構(gòu)：美國ATA應(yīng)用技術(shù)公司，日本松下等。

20、智能高分子凝膠

突破性：能感知周圍環(huán)境變化，并能做出響應(yīng)，具有類似生物的反應(yīng)特性。

發(fā)展趨勢：智能高分子凝膠的膨脹-收縮循環(huán)可用于化學(xué)閥、吸附分離、傳感器和記憶材料；循環(huán)提供的動力用來設(shè)計“化學(xué)發(fā)動機”; 網(wǎng)孔的可控性適用于智能藥物釋放體系等。

研究機構(gòu)：美國和日本大學(xué)。

來源：建筑聯(lián)盟

原標(biāo)題：值得設(shè)計師期待的20種未來材料

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