Die potenziellen neuen Materialien In der 21. Zukunft

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Die materielle Industrie ist der Grundstoff der Volkswirtschaft. Die neuen Materialien sind Vorreiter in der Entwicklung der Werkstoffindustrie und einer wichtigen strategischen Schwellenindustrie.

Heute entwickelt sich die wissenschaftliche und technologische Revolution rasant, neue Materialien und Produkte ändern sich mit jedem Tag, und die industrielle Aufrüstung und der Materialaustausch beschleunigen sich. Die neue Materialtechnologie ist integriert mit Nanotechnologie, Biotechnologie und Informationstechnologie. Die Integration von Strukturfunktionen und Funktionsmaterialien liegt auf der Hand. Die umweltfreundlichen Eigenschaften des kohlenstoffarmen, grünen und erneuerbaren Recyclings von Materialien haben viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen.
Dieser Artikel bündelt den Forschungsfortschritt namhafter Forschungseinrichtungen und Unternehmen im In- und Ausland, wissenschaftliche Medienkommentare und Branchen-Hotspot-Forschung und wählt 20 neue Materialien aus. Im Folgenden finden Sie detaillierte Informationen zu verwandten Materialien (in keiner bestimmten Reihenfolge)

1.Graphen

Durchbruch: Ungewöhnliche Leitfähigkeit, extrem niedriger spezifischer Widerstand und extrem schnelle Elektronenübertragungsgeschwindigkeit, zehnmal mehr Festigkeit als Stahl und ausgezeichnete Lichtdurchlässigkeit.
Trends: Der Nobelpreis für Physik 2010 hat in den letzten Jahren für einen Boom an Technologie- und Kapitalmärkten gesorgt. In den nächsten fünf Jahren wird es in optoelektronischen Displays, Halbleitern, Touchscreens, elektronischen Geräten, Energiespeicherbatterien, Displays, Sensoren, Halbleitern, Luft- und Raumfahrt, Militär und Verbundwerkstoffen sein. Materialien, Biomedizin und andere Bereiche werden explodieren.
Die wichtigsten Forschungseinrichtungen (Unternehmen): Graphene Technologies, Angstron Materials, Graphene Square, das sechste Element von Changzhou, Ningbo Moxi und so weiter.

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2.Aerogel

Durchbruch: Hohe Porosität, geringe Dichte, geringe Wärmeleitfähigkeit, ausgezeichnete Wärmedämmeigenschaften.
Trends: Neue Materialien mit großem Potenzial haben großes Potenzial in den Bereichen Energieeinsparung und Umweltschutz, Wärmedämmung und Elektrogeräte sowie Bauwesen.
Die wichtigsten Forschungseinrichtungen (Unternehmen): Aspen USA, WR Grace, Japan Fuji-Silysia usw.

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3.Kohlenstoff-Nanoröhrchen

Durchbruch:Hohe elektrische Leitfähigkeit, hohe Wärmeleitfähigkeit, hoher Elastizitätsmodul, hohe Zugfestigkeit usw.
Trends:Elektrode, Katalysatorträger, Sensor usw. des Funktionsgeräts.
Die wichtigsten Forschungseinrichtungen (Unternehmen): Unidym, Inc., Toray Industries, Inc., Bayer Materials Science AG, Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Shenzhen Betray, Suzhou First Element usw.

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4.Fullerene

Durchbruch: Es hat lineare und nichtlineare optische Eigenschaften, Alkalimetall-Fulleren-Supraleitfähigkeit und dergleichen.
Trends: Die Zukunft bietet wichtige Perspektiven in den Bereichen Biowissenschaften, Medizin, Astrophysik usw. und wird voraussichtlich in optoelektronischen Geräten wie optischen Wandlern, Signalumwandlung und Datenspeicherung eingesetzt.
Die wichtigsten Forschungseinrichtungen (Unternehmen): Michigan State University, Xiamen Funa Neue Materialien usw.

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5.Amorphe Legierung

Durchbruch: Hohe Festigkeit und Zähigkeit, ausgezeichnete magnetische Permeabilität und geringer magnetischer Verlust, ausgezeichneter Flüssigkeitsfluss.
Trends: In verlustarmen Hochfrequenztransformatoren, Strukturteilen von mobilen Endgeräten etc.
Die wichtigsten Forschungseinrichtungen (Unternehmen): Liquidmetal Technologies, Inc., Institute of Metals, Chinesische Akademie der Wissenschaften, BYD Co., Ltd. usw.

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6.Schaummetall

Durchbruch: Geringes Gewicht, geringe Dichte, hohe Porosität und große spezifische Oberfläche.
Trends: Es hat eine elektrische Leitfähigkeit und kann den Anwendungsbereich ersetzen, in dem anorganische nichtmetallische Materialien keinen Strom leiten können; es hat großes Potenzial im Bereich der Schalldämmung und Lärmminderung.
Die wichtigsten Forschungseinrichtungen (Unternehmen): Alcan (amerikanisches Aluminium), Rio Tinto, Symat, Norsk Hydro usw.

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7.Ionische Flüssigkeit

Durchbruch: Mit hoher thermischer Stabilität, breitem Flüssigkeitstemperaturbereich, einstellbarem Säuregehalt und Alkalinität, Polarität, Koordinationsfähigkeit und so weiter.
Trends: Es hat breite Anwendungsperspektiven im Bereich der grünen Chemikalien sowie in den Bereichen Biologie und Katalyse.
Die wichtigsten Forschungseinrichtungen (Unternehmen): Lösungsmittelinnovation, BASF, Lanzhou Institute of Physics, Chinesische Akademie der Wissenschaften, Tongji-Universität usw.

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8.Nanocellulose

Durchbruch: Es hat eine gute Biokompatibilität, Wasserrückhaltevermögen, einen breiten pH-Stabilitätsbereich, eine Nano-Mesh-Struktur und hohe mechanische Eigenschaften.
Trends: Es gibt große Aussichten in der Biomedizin, Verstärker, Papierindustrie, Reinigung, leitfähigen und anorganischen zusammengesetzten Nahrungsmitteln und industriellen magnetischen Verbundstoffen.
Die wichtigsten Forschungseinrichtungen (Unternehmen): Cellu Force (Kanada), US Forest Service, Innventia (Schweden) usw.

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9.Nano-Punkt-Perowskit

Durchbruch: Nanopunkt-Perowskite haben einen riesigen Magnetowiderstand, eine hohe Ionenleitfähigkeit und eine Katalyse für die Sauerstoffentwicklung und -reduktion.
Trends: Die Zukunft hat großes Potenzial in den Bereichen Katalyse, Speicherung, Sensorik und Lichtabsorption.
Die wichtigsten Forschungseinrichtungen (Unternehmen):Epri, AlfaAesar usw.

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103D-Druckmaterial

Durchbruch:Durch die Änderung der Verarbeitungsmethoden traditioneller Industrien ist es möglich, schnell das Abformen komplexer Strukturen zu realisieren.
Trends: Das revolutionäre Formgebungsverfahren hat große Perspektiven auf den Gebieten der komplexen Strukturumformung und der schnellen Verarbeitung.
Die wichtigsten Forschungseinrichtungen (Unternehmen):Objekt, 3D-Systeme, Stratasys, Huaying Hi-Tech, PTJ Shop usw.

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11Flexibles Glas
Durchbruch: Ändern Sie die Steifigkeit und Zerbrechlichkeit von traditionellem Glas, um die revolutionäre Innovation von Glas zu verwirklichen.
Trends: Der Bereich der flexiblen Präsentations- und Falteinrichtungen hat für die Zukunft große Perspektiven.
Die wichtigsten Forschungseinrichtungen (Unternehmen): Corning, Deutschland, SCHOTT Gruppe, etc.

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12Selbstaufbauendes (selbstreparierendes) Material

Durchbruch: Die Selbstorganisation von Materialmolekülen realisiert die „Intelligenz“ des Materials selbst, verändert die bisherigen Materialaufbereitungsmethoden und realisiert die spontane Bildung einer bestimmten Form und Struktur des Materials selbst.
Trends: Der Wandel der traditionellen Materialaufbereitungs- und Materialreparaturmethoden hat große Perspektiven in den Bereichen Molekulare Bauelemente, Oberflächentechnik und Nanotechnologie.
Die wichtigsten Forschungseinrichtungen (Unternehmen): Harvard University usw.

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13Abbaubarer Biokunststoff

Durchbruch:Die natürlich abbaubaren Rohstoffe stammen aus nachwachsenden Rohstoffen, wodurch die Abhängigkeit traditioneller Kunststoffe von fossilen Ressourcen wie Öl, Erdgas und Kohle verringert und die Umweltbelastung verringert wird.
Trends: Die Zukunft, traditionelle Kunststoffe zu ersetzen, hat große Perspektiven.
Die wichtigsten Forschungseinrichtungen (Unternehmen): Natureworks, Basf, Kaneka usw.

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14Titan-Kohlenstoff-Verbundstoff

Durchbruch: Mit hoher Festigkeit, geringer Dichte und ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit bietet es unbegrenzte Möglichkeiten in der Luftfahrt und zivilen Anwendungen.
Trends: In Zukunft hat es ein breites Potenzial in Umweltanwendungen wie Leichtgewicht, hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit.
Die wichtigsten Forschungseinrichtungen (Unternehmen): Harbin Institute of Technology und so weiter.

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15Super Material

Durchbruch: Es hat physikalische Eigenschaften, die herkömmliche Materialien nicht haben, wie negative magnetische Permeabilität, negative Dielektrizitätskonstante und dergleichen.
Trends: Durch die Änderung des traditionellen Konzepts der Verarbeitung je nach Materialbeschaffenheit können in Zukunft die Eigenschaften von Materialien bedarfsgerecht gestaltet werden und das Potenzial ist unbegrenzt und revolutionär.
Die wichtigsten Forschungseinrichtungen (Unternehmen): Boeing, Kymeta, Shenzhen Guangqi Research Institute usw.

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16Supraleitendes Material

Durchbruch: Wenn wir in Zukunft die Hochtemperatur-Supraleitungstechnologie durchbrechen, wird erwartet, dass wir die Probleme der Leistungsübertragungsverluste, der Erwärmung elektronischer Geräte und der grünen neuen magnetischen Aufhängungstechnologie für die Übertragung lösen.
Die wichtigsten Forschungseinrichtungen (Unternehmen): Sumitomo, Japan, Bruker, Chinesische Akademie der Wissenschaften usw.

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17Formgedächtnislegierungen

Durchbruch: Nach dem Vorformen, nachdem es durch äußere Bedingungen gezwungen wurde, sich zu verformen, wird es unter bestimmten Bedingungen in seine ursprüngliche Form zurückgebracht und die reversible Gestaltung und Anwendung der Verformung des Materials wird realisiert.
Trends: Großes Potenzial gibt es in der Raumfahrttechnik, medizinischen Geräten, mechanischen und elektronischen Geräten und anderen Bereichen.
Die wichtigsten Forschungseinrichtungen (Unternehmen): Erforschen Sie neue Materialien usw.

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18Magnetostriktives Material

Durchbruch: Unter Einwirkung eines Magnetfelds kann es Dehnungs- oder Kompressionseigenschaften erzeugen und die Wechselwirkung zwischen Materialverformung und Magnetfeld realisieren.
Trends: Es wird häufig in den Bereichen intelligente Strukturgeräte, Stoßdämpfungsgeräte, Wandlerstrukturen, hochpräzise Motoren usw. eingesetzt. Unter bestimmten Bedingungen ist seine Leistung der von piezoelektrischer Keramik überlegen.
Die wichtigsten Forschungseinrichtungen (Unternehmen): American ETREMA, British Rare Earth Products, Sumitomo Light Metal Co. usw.

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19Magnetisches (elektrisches) flüssiges Material

Durchbruch: Es ist flüssig, kombiniert die magnetischen Eigenschaften fester magnetischer Materialien und die Fließfähigkeit von Flüssigkeiten. Es hat die Eigenschaften und Anwendungen, die herkömmliche magnetische Schüttgüter nicht haben.
Trends: Wird in der magnetischen Dichtung, magnetischen Kühlung, magnetischen Wärmepumpe und anderen Bereichen verwendet und ändert die traditionellen Dichtungs- und Kühlmethoden.
Die wichtigsten Forschungseinrichtungen (Unternehmen): American ATA Application Technology Company, Japan Matsushita usw.

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20Intelligentes Polymergel

Durchbruch:Es kann Veränderungen in der Umgebung wahrnehmen und mit biologisch ähnlichen Reaktionseigenschaften darauf reagieren.
Trends: Der Expansions-Kontraktions-Zyklus intelligenter Polymergele kann für chemische Ventils, Adsorptionstrennungen, Sensoren und Speichermaterialien; die vom Kreislauf bereitgestellte Leistung wird verwendet, um "chemische Motoren" zu entwickeln; die Kontrollierbarkeit des Netzes ist für Smart Drug Delivery Systeme geeignet.
Die wichtigsten Forschungseinrichtungen (Unternehmen): Amerikanische und japanische Universitäten.

Link zu diesem Artikel: Zwanzig der vielversprechendsten neuen Materialien in der Welt der Zukunft

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