Los nuevos materiales más potenciales En el futuro 21

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La industria material es la industria básica de la economía nacional. Los nuevos materiales son los precursores en el desarrollo de la industria de materiales y una importante industria emergente estratégica.

Hoy en día, la revolución científica y tecnológica se está desarrollando rápidamente, los nuevos materiales y productos cambian cada día que pasa, y la actualización industrial y el reemplazo de materiales se están acelerando. La nueva tecnología de materiales está integrada con nanotecnología, biotecnología y tecnología de la información. La integración de funciones estructurales y materiales funcionales es obvia. Las características ecológicas del reciclaje de materiales con bajas emisiones de carbono, ecológicas y renovables han atraído mucha atención.
Este artículo combina el progreso de la investigación de reconocidas instituciones y empresas de investigación en el país y en el extranjero, comentarios de los medios científicos y la investigación de puntos clave de la industria, y selecciona 20 nuevos materiales. La siguiente es la información detallada de los materiales relacionados (sin ningún orden en particular)

1 grafeno

Breakthrough: Conductividad inusual, resistividad extremadamente baja y velocidad de transferencia de electrones extremadamente rápida, decenas de veces más resistente que el acero y excelente transmisión de luz.
Tendencias: El Premio Nobel de Física en 2010 ha creado un auge en los mercados de capital y tecnología en los últimos años. En los próximos cinco años, estará en pantallas optoelectrónicas, semiconductores, pantallas táctiles, dispositivos electrónicos, baterías de almacenamiento de energía, pantallas, sensores, semiconductores, aeroespacial, militar y compuestos. Los materiales, la biomedicina y otros campos explotarán.
Las principales instituciones de investigación (empresas): Tecnologías de grafeno, Materiales de Angstron, Plaza de grafeno, el sexto elemento de Changzhou, Ningbo Moxi, etc.

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2.Aerogel

Breakthrough: Alta porosidad, baja densidad, baja conductividad térmica, excelentes propiedades de aislamiento térmico.
Tendencias: Los nuevos materiales con gran potencial tienen un gran potencial en conservación de energía y protección ambiental, aislamiento térmico y electrodomésticos, y construcción.
Las principales instituciones de investigación (empresas): Aspen EE. UU., WR Grace, Japón Fuji-Silysia, etc.

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3.Nanotubo de carbono

Breakthrough: Alta conductividad eléctrica, alta conductividad térmica, alto módulo de elasticidad, alta resistencia a la tracción, etc.
Tendencias: Electrodo, portador de catalizador, sensor, etc. del dispositivo funcional.
Las principales instituciones de investigación (empresas): Unidym, Inc., Toray Industries, Inc., Bayer Materials Science AG, Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Shenzhen Betray, Suzhou First Element, etc.

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4.Fullerenos

Breakthrough: Tiene propiedades ópticas lineales y no lineales, superconductividad de fullereno de metal alcalino y similares.
Tendencias: El futuro tiene perspectivas importantes en los campos de las ciencias de la vida, la medicina, la astrofísica, etc., y se espera que sea utilizado en dispositivos optoelectrónicos como convertidores ópticos, conversión de señales y almacenamiento de datos.
Las principales instituciones de investigación (empresas): Universidad Estatal de Michigan, Nuevos Materiales Xiamen Funa, etc.

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5.Aleación amorfa

Breakthrough: Alta resistencia y tenacidad, excelente permeabilidad magnética y baja pérdida magnética, excelente flujo de líquido.
Tendencias: En transformadores de baja pérdida de alta frecuencia, partes estructurales de equipos terminales móviles, etc.
Las principales instituciones de investigación (empresas): Liquidmetal Technologies, Inc., Instituto de Metales, Academia China de Ciencias, BYD Co., Ltd., etc.

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6.Espuma de metal

Breakthrough: Peso ligero, baja densidad, alta porosidad y gran superficie específica.
Tendencias: Tiene conductividad eléctrica y puede reemplazar el campo de aplicación donde los materiales inorgánicos no metálicos no pueden conducir la electricidad; tiene un gran potencial en el campo del aislamiento acústico y la reducción del ruido.
Las principales instituciones de investigación (empresas): Alcan (Aluminio americano), Rio Tinto, Symat, Norsk Hydro, etc.

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7.Liquido ionico

Breakthrough: Con alta estabilidad térmica, amplio rango de temperatura del líquido, acidez y alcalinidad ajustables, polaridad, capacidad de coordinación, etc.
Tendencias: Tiene amplias perspectivas de aplicación en el campo de los productos químicos verdes, así como en los campos de la biología y la catálisis.
Las principales instituciones de investigación (empresas): Innovación de solventes, BASF, Instituto de Física de Lanzhou, Academia de Ciencias de China, Universidad de Tongji, etc.

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8.Nanocelulosa

Breakthrough: Tiene buena biocompatibilidad, retención de agua, amplio rango de estabilidad de pH, estructura de nano-malla y altas propiedades mecánicas.
Tendencias: Existe una gran perspectiva en biomedicina, potenciadores, industria del papel, purificación, alimentos compuestos inorgánicos y conductores y compuestos magnéticos industriales.
Las principales instituciones de investigación (empresas): Cellu Force (Canadá), Servicio Forestal de EE. UU., Innventia (Suecia), etc.

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9.Perovskita de nanopunto

Breakthrough: Las perovskitas de nanopunto tienen magnetorresistencia gigante, alta conductividad iónica y catálisis para la evolución y reducción de oxígeno.
Tendencias: El futuro tiene un gran potencial en los campos de la catálisis, el almacenamiento, los sensores y la absorción de luz.
Las principales instituciones de investigación (empresas): Epri, AlfaAesar, etc.

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10.Material de impresión 3D

Breakthrough: Al cambiar los métodos de procesamiento de las industrias tradicionales, es posible realizar rápidamente el moldeado de estructuras complejas.
Tendencias: El revolucionario método de moldeo tiene grandes perspectivas en los campos de la formación de estructuras complejas y el procesamiento rápido.
Las principales instituciones de investigación (empresas): Objeto, 3D Systems, Stratasys, Huaying Hi-Tech, PTJ Shop, etc.

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11.Vidrio flexible
Breakthrough: Cambie la rigidez y la fragilidad del vidrio tradicional para realizar la innovación revolucionaria del vidrio.
Tendencias: En el futuro, el campo de los equipos de visualización y plegado flexibles tiene grandes perspectivas.
Las principales instituciones de investigación (empresas): Corning, Alemania, SCHOTT Group, etc.

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12.Material de autoensamblaje (autorreparador)

Breakthrough: El autoensamblaje de moléculas de material da cuenta de la "inteligencia" del material en sí, cambia los métodos de preparación de material anteriores y se da cuenta de la formación espontánea de una determinada forma y estructura del material en sí.
Tendencias: Cambiar los métodos tradicionales de preparación y reparación de materiales tendrá grandes perspectivas en los campos de los dispositivos moleculares, la ingeniería de superficies y la nanotecnología.
Las principales instituciones de investigación (empresas): Universidad de Harvard, etc.

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13.Bioplástico degradable

Breakthrough: Las materias primas naturalmente degradables provienen de recursos renovables, lo que cambia la dependencia de los plásticos tradicionales de los recursos fósiles como el petróleo, el gas natural y el carbón, y reduce la contaminación ambiental.
Tendencias: El futuro de la sustitución de los plásticos tradicionales tiene grandes perspectivas.
Las principales instituciones de investigación (empresas): Natureworks, Basf, Kaneka, etc.

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14.Compuesto de titanio y carbono

Breakthrough: Con alta resistencia, baja densidad y excelente resistencia a la corrosión, tiene perspectivas ilimitadas en aplicaciones civiles y de aviación.
Tendencias: En el futuro, tiene un amplio potencial en aplicaciones ambientales como peso ligero, alta resistencia y resistencia a la corrosión.
Las principales instituciones de investigación (empresas): Instituto de Tecnología de Harbin y así sucesivamente.

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15.Súper material

Breakthrough: Tiene propiedades físicas que los materiales convencionales no tienen, como permeabilidad magnética negativa, constante dieléctrica negativa y similares.
Tendencias: Al cambiar el concepto tradicional de procesamiento de acuerdo con la naturaleza de los materiales, en el futuro, las características de los materiales se pueden diseñar de acuerdo con las necesidades, y el potencial es ilimitado y revolucionario.
Las principales instituciones de investigación (empresas): Boeing, Kymeta, Instituto de Investigación Shenzhen Guangqi, etc.

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16.Material superconductor

Breakthrough: En el futuro, si superamos la tecnología superconductora de alta temperatura, se espera que solucionemos los problemas de pérdida de transmisión de potencia, calentamiento de dispositivos electrónicos y nueva tecnología verde de suspensión magnética de transmisión.
Las principales instituciones de investigación (empresas): Sumitomo, Japón, Bruker, Academia de Ciencias de China, etc.

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17.Aleaciones con memoria de forma

Breakthrough: Después del preformado, luego de ser forzado a deformarse por condiciones externas, se restaura a su forma original luego de ciertas condiciones, y se realiza el diseño reversible y aplicación de la deformación del material.
Tendencias: Existe un gran potencial en tecnología espacial, equipos médicos, equipos mecánicos y electrónicos y otros campos.
Las principales instituciones de investigación (empresas): Investigar nuevos materiales, etc.

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18.Material magnetoestrictivo

Breakthrough: Bajo la acción de un campo magnético, puede producir propiedades de elongación o compresión y realizar la interacción entre la deformación del material y el campo magnético.
Tendencias: Es ampliamente utilizado en los campos de dispositivos estructurales inteligentes, dispositivos amortiguadores, estructuras transductoras, motores de alta precisión, etc. En algunas condiciones, su rendimiento es superior al de las cerámicas piezoeléctricas.
Las principales instituciones de investigación (empresas): ETREMA estadounidense, productos británicos de tierras raras, Sumitomo Light Metal Co., etc.

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19.Material fluido magnético (eléctrico)

Breakthrough: Es líquido, combina las propiedades magnéticas de los materiales magnéticos sólidos y la fluidez de los líquidos. Tiene las características y aplicaciones que los materiales a granel magnéticos tradicionales no tienen.
Tendencias: Utilizado en sellado magnético, refrigeración magnética, bomba de calor magnética y otros campos, cambiando los métodos tradicionales de sellado y enfriamiento.
Las principales instituciones de investigación (empresas): Compañía estadounidense de tecnología de aplicaciones ATA, Japón Matsushita, etc.

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20.Gel de polímero inteligente

Breakthrough: Puede detectar cambios en el entorno circundante y responder, con características de respuesta biológicamente similares.
Tendencias: El ciclo de expansión-contracción de los geles poliméricos inteligentes se puede utilizar para válvulas, separaciones por adsorción, sensores y materiales de memoria; la potencia proporcionada por el ciclo se utiliza para diseñar "motores químicos"; la capacidad de control de la malla es adecuada para sistemas inteligentes de administración de fármacos.
Las principales instituciones de investigación (empresas): Universidades americanas y japonesas.

Enlace a este artículo: Veinte de los materiales nuevos más prometedores del mundo futuro

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