材料是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石,而新材料的出現(xiàn)將會(huì)讓產(chǎn)品升級(jí),就像可降解塑料袋的出現(xiàn),緩解了塑料污染。那么還有哪些新材料在未來十年、二十年里具有更大的發(fā)展?jié)摿δ??下面賢集網(wǎng)小編為大家簡單介紹下新材料包括哪些行業(yè),并整編了未來最有潛力的新材料,供大家參考。
新材料包括哪些行業(yè)?
工信部《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄》(2018年版)里面主要分為這幾大類:
先進(jìn)基礎(chǔ)材料
先進(jìn)鋼鐵材料
先進(jìn)有色金屬材料
先進(jìn)化工材料
先進(jìn)無機(jī)非金屬材料
其他材料
關(guān)鍵戰(zhàn)略材料
高性能纖維及復(fù)合材料
稀土功能材料
先進(jìn)半導(dǎo)體材料和新型顯示材料
新型能源材料
前沿新材料
細(xì)看的話可以發(fā)現(xiàn),新材料包括(涉及)的行業(yè)有:機(jī)械、鐵路、汽車、航空、船舶、海上風(fēng)電、家電、火電、核電、發(fā)動(dòng)機(jī)、橋梁、建筑、壓力容器、醫(yī)療、3D打印、化工設(shè)備、換熱設(shè)備、新能源電池、電子電路、新型顯示、工業(yè)廢水治理、海水淡化、薄膜光伏封裝、OLED顯示、量子點(diǎn)封裝、水質(zhì)脫鹽、脫硝、鹽水分質(zhì)、濃縮、共混改性劑、纖維、電纜絕緣等。
未來最有潛力的新材料
1、永遠(yuǎn)不會(huì)變干的材料NEVERDRY
應(yīng)用領(lǐng)域:可以用于制作人造皮膚以及具有仿生功能的柔性機(jī)器人。
主要研究機(jī)構(gòu)(公司):麻省理工學(xué)院
2、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)
讓皺紋消失的材料
應(yīng)用領(lǐng)域:在護(hù)膚品開發(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
無限可回收的塑料
突破性:可以無限期地回收利用,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)
人造蜘蛛絲
突破性:細(xì)菌被喂食糖,鹽和其他微量營養(yǎng)素以產(chǎn)生絲蛋白作,然后將這種蛋白質(zhì)變成細(xì)粉末,紡成并加工成纖維,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Bolt Threads公司,英國劍橋大學(xué)研究院,瑞典農(nóng)業(yè)大學(xué)。
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。
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
木材海綿
突破性:木材海綿是用化學(xué)品處理,剝離半纖維素和木質(zhì)素而成,可以從水中吸收油脂,吸收量是其自身重量的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)使用性方面超越了我們今天使用的所有其他海綿或吸收劑。
主要研究機(jī)構(gòu)(公司):中國林業(yè)科學(xué)研究院
高強(qiáng)生物材料
突破性:該材料由源自木材和植物體的纖維素納米纖維制成,最終結(jié)構(gòu)的拉伸剛度為86千兆帕(GPa),拉伸強(qiáng)度為1.57 GPa,比蜘蛛絲強(qiáng)度強(qiáng)8倍,而且可生物降解。
應(yīng)用領(lǐng)域:用作塑料和其他不可降解物體的絕佳替代品。
主要研究機(jī)構(gòu)(公司):斯德哥爾摩KTH皇家理工學(xué)院
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)
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)度鋼高100倍。與大自然中的鉆石、藍(lán)寶石等材料處于同一級(jí)別。據(jù)稱這種合金是迄今為止最強(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):桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室
微晶格
圖片來源:來自HRL實(shí)驗(yàn)室的鎳和磷微晶格。
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放蜂窩聚合物結(jié)構(gòu)。這種材料的密度是0.9毫克每立方厘米,比泡沫輕100倍。
應(yīng)用領(lǐng)域:有望在航空新材料中發(fā)展,波音公司計(jì)劃將該項(xiàng)成果造出更輕、省的燃油飛機(jī)。
主要研究機(jī)構(gòu)(公司):HRL實(shí)驗(yàn)室
分子強(qiáng)力膠
突破性:從化濃性鏈球菌侵入細(xì)胞后所放出的蛋白,將這種蛋白分為二部分,但當(dāng)它們再相遇時(shí),它們就像膠一樣不可思議地,強(qiáng)烈粘在一起;由這二部分蛋白組成的膠,稱為分子強(qiáng)力膠(molecular superglue)。這種膠的粘結(jié)強(qiáng)度很強(qiáng);它能抗高和低溫,抵抗酸和其它惡劣環(huán)境,并能很快密封。
主要研究機(jī)構(gòu)(公司):牛津大學(xué)
超薄鉑
突破性:一種快速、廉價(jià)地沉積鉑超薄層的新方法會(huì)使減少用于燃料電池催化劑金屬用量變得更為實(shí)際,從而大大降低其成本。
應(yīng)用領(lǐng)域:氫燃料電池
主要研究機(jī)構(gòu)(公司):美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所
Karta-Pack(棉纖維)
突破性:100%的消費(fèi)后材料,來自廢棄的牛仔褲和T恤,具有棉的感覺,但卻有塑料的剛性。
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
石墨烯氣凝膠
突破性:既堅(jiān)固又有彈性,并且非常輕盈,它甚至可以吸收高達(dá)900倍于油脂的重量。石墨烯氣凝膠密度0.16 mg/cm 3,低于氦氣的密度,僅為氫氣密度的兩倍。
應(yīng)用領(lǐng)域:清理海洋石油泄漏,或作為一種非常有效的保溫材料。
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。
可阻擋陽光的玻璃涂層
突破性:一種新型涂料可以自行調(diào)節(jié)玻璃的透明度,對(duì)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,反射陽光。
應(yīng)用領(lǐng)域:建筑,交通運(yùn)輸?shù)取?/p>
主要研究機(jī)構(gòu)(公司):澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)
靈活的電池
應(yīng)用領(lǐng)域:是未來智能服裝,電子紡織品,可穿戴設(shè)備以及變形或靈活設(shè)備的完美選擇。
主要研究機(jī)構(gòu)(公司):Jenax Inc,蘋果,松下,美國加州大學(xué)圣地亞哥分校,哥倫比亞大學(xué)等。
從生物體中生長的可生物降解的紡織品
突破性:利用活生物體來生長可生物降解的紡織品,創(chuàng)造環(huán)境友好材料,將服裝行業(yè)的浪費(fèi)和污染從時(shí)尚中解脫出來,甚至可以生產(chǎn)一些近乎完整的物品而無需工廠組裝。
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
堅(jiān)如巖石的涂層
突破性:為工業(yè)鉆頭、鉆孔和道具專門設(shè)計(jì)的頂級(jí)的、鐵基的、玻璃狀的合金涂層,在重載下更能抵抗斷裂。涂層成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通材料,如碳化鎢鈷硬質(zhì)合金,其較長的使用壽命提高了隧道掘進(jìn)過程的效率。
應(yīng)用領(lǐng)域:工業(yè),制造,建筑等。
主要研究機(jī)構(gòu)(公司):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。
真菌泡沫
突破性:由農(nóng)作物廢料植物秸稈、水稻和小麥殼與蘑菇的根部粘結(jié)一起制造而成(稱為菌絲體)。
主要研究機(jī)構(gòu)(公司):Ecovative設(shè)計(jì)公司
以上就是關(guān)于新材料包括哪些行業(yè),未來最有潛力的新材料的知識(shí)匯總。從微觀看,新材料技術(shù)關(guān)系到每個(gè)人的生存(醫(yī)療、環(huán)境);從介觀看,新材料技術(shù)關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展(產(chǎn)業(yè)升級(jí));從宏觀看,新材料技術(shù)則關(guān)系到人類生存與可持續(xù)發(fā)展。新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展賦予了政府、企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)、資本界更多機(jī)遇,也理應(yīng)受到人們更多重視。