Os novos materiais mais potenciais No 21º Futuro

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A indústria de materiais é a indústria básica da economia nacional. Os novos materiais são os precursores no desenvolvimento da indústria de materiais e uma importante indústria emergente estratégica.

Hoje, a revolução científica e tecnológica está se desenvolvendo rapidamente, novos materiais e produtos estão mudando a cada dia que passa e a atualização industrial e a substituição de materiais estão se acelerando. A nova tecnologia de materiais está integrada à nanotecnologia, biotecnologia e tecnologia da informação. A integração de funções estruturais e materiais funcionais é óbvia. As características ecológicas da reciclagem de materiais com baixo teor de carbono, verde e renovável têm atraído muita atenção.
Este artigo combina o progresso da pesquisa de empresas e instituições de pesquisa conhecidas no país e no exterior, comentários da mídia científica e pesquisa de pontos de interesse da indústria e seleciona 20 novos materiais. A seguir estão as informações detalhadas de materiais relacionados (em nenhuma ordem específica)

1.Grafeno

Breakthrough: Condutividade incomum, resistividade extremamente baixa e velocidade de transferência de elétrons extremamente rápida, dezenas de vezes mais resistência do que o aço e excelente transmissão de luz.
Tendências: O Prêmio Nobel de Física em 2010 criou um boom na tecnologia e nos mercados de capitais nos últimos anos. Nos próximos cinco anos, estará em visores optoeletrônicos, semicondutores, telas sensíveis ao toque, dispositivos eletrônicos, baterias de armazenamento de energia, visores, sensores, semicondutores, aeroespacial, militar e compostos. Materiais, biomedicina e outros campos vão explodir.
As principais instituições de pesquisa (empresas): Graphene Technologies, Angstron Materials, Graphene Square, o sexto elemento de Changzhou, Ningbo Moxi e assim por diante.

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2.Aerogel

Breakthrough: Alta porosidade, baixa densidade, baixa condutividade térmica, excelentes propriedades de isolamento térmico.
Tendências: Novos materiais com grande potencial têm grande potencial na conservação de energia e proteção ambiental, isolamento térmico e eletrodomésticos e construção.
As principais instituições de pesquisa (empresas): Aspen EUA, WR Grace, Japão Fuji-Silysia, etc.

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3.Nanotubo de carbono

Breakthrough: Alta condutividade elétrica, alta condutividade térmica, alto módulo de elasticidade, alta resistência à tração, etc.
Tendências: Eletrodo, portador de catalisador, sensor, etc. do dispositivo funcional.
As principais instituições de pesquisa (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.Fulerenos

Breakthrough: Possui propriedades ópticas lineares e não lineares, supercondutividade de fulereno de metal alcalino e semelhantes.
Tendências: O futuro tem perspectivas importantes nas áreas de ciências da vida, medicina, astrofísica, etc., e deve ser usado em dispositivos optoeletrônicos como conversores ópticos, conversão de sinais e armazenamento de dados.
As principais instituições de pesquisa (empresas): Universidade Estadual de Michigan, Novos Materiais Xiamen Funa, etc.

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5.Liga amorfa

Breakthrough: Alta resistência e tenacidade, excelente permeabilidade magnética e baixa perda magnética, excelente fluxo de líquido.
Tendências: Em transformadores de baixa perda de alta frequência, peças estruturais de equipamentos terminais móveis, etc.
As principais instituições de pesquisa (empresas): Liquidmetal Technologies, Inc., Instituto de Metais, Academia Chinesa de Ciências, BYD Co., Ltd., etc.

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6.Espuma de metal

Breakthrough: Peso leve, baixa densidade, alta porosidade e grande área superficial específica.
Tendências: Possui condutividade elétrica e pode substituir o campo de aplicação onde materiais inorgânicos não metálicos não conduzem eletricidade; tem grande potencial na área de isolamento acústico e redução de ruído.
As principais instituições de pesquisa (empresas): Alcan (Alumínio Americano), Rio Tinto, Symat, Norsk Hydro, etc.

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7.Líquido iônico

Breakthrough: Com alta estabilidade térmica, ampla faixa de temperatura do líquido, acidez e alcalinidade ajustáveis, polaridade, capacidade de coordenação e assim por diante.
Tendências: Possui amplas perspectivas de aplicação na área de produtos químicos verdes, bem como nas áreas de biologia e catálise.
As principais instituições de pesquisa (empresas): Inovação em solventes, BASF, Lanzhou Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Tongji University, etc.

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8.Nanocelulose

Breakthrough: Possui boa biocompatibilidade, retenção de água, ampla faixa de estabilidade de pH, estrutura de nano-malha e altas propriedades mecânicas.
Tendências: Há grandes perspectivas em biomedicina, realçador, indústria de papel, purificação, alimentos compostos condutores e inorgânicos e compostos magnéticos industriais.
As principais instituições de pesquisa (empresas): Cellu Force (Canadá), Serviço Florestal dos EUA, Innventia (Suécia), etc.

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9.Perovskita nanoponto

Breakthrough: Perovskitas de nano-ponto possuem magnetorresistência gigante, alta condutividade iônica e catálise para evolução e redução de oxigênio.
Tendências: O futuro tem grande potencial nas áreas de catálise, armazenamento, sensores e absorção de luz.
As principais instituições de pesquisa (empresas): Epri, AlfaAesar, etc.

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10.Material de impressão 3D

Breakthrough: Mudando os métodos de processamento das indústrias tradicionais, é possível realizar rapidamente a moldagem de estruturas complexas.
Tendências: O método de moldagem revolucionário tem grandes perspectivas nos campos de conformação de estruturas complexas e processamento rápido.
As principais instituições de pesquisa (empresas): Objeto, Sistemas 3D, Stratasys, Huaying Hi-Tech, PTJ Shop, etc.

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11.Vidro flexível
Breakthrough: Mude a rigidez e fragilidade do vidro tradicional para realizar a inovação revolucionária do vidro.
Tendências: No futuro, o campo de displays flexíveis e equipamentos dobráveis ​​tem grandes perspectivas.
As principais instituições de pesquisa (empresas): Corning, Alemanha, Grupo SCHOTT, etc.

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12.Material de automontagem (autorreparação)

Breakthrough: A automontagem de moléculas materiais realiza a “inteligência” do próprio material, muda os métodos anteriores de preparação do material e realiza a formação espontânea de uma certa forma e estrutura do próprio material.
Tendências: Mudar os métodos tradicionais de preparação e reparo de materiais terá grandes perspectivas nas áreas de dispositivos moleculares, engenharia de superfície e nanotecnologia.
As principais instituições de pesquisa (empresas): Harvard University, etc.

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13.Bioplástico degradável

Breakthrough: Naturalmente degradáveis, as matérias-primas vêm de recursos renováveis, mudando a dependência dos plásticos tradicionais de recursos fósseis, como petróleo, gás natural e carvão, e reduzindo a poluição ambiental.
Tendências: O futuro da substituição dos plásticos tradicionais tem grandes perspectivas.
As principais instituições de pesquisa (empresas): Natureworks, Basf, Kaneka, etc.

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14.Composto de titânio carbono

Breakthrough: Com alta resistência, baixa densidade e excelente resistência à corrosão, tem perspectivas ilimitadas em aplicações civis e de aviação.
Tendências: No futuro, ele tem amplo potencial em aplicações ambientais, como peso leve, alta resistência e resistência à corrosão.
As principais instituições de pesquisa (empresas): Harbin Institute of Technology e assim por diante.

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15.Supermaterial

Breakthrough: Possui propriedades físicas que os materiais convencionais não possuem, como permeabilidade magnética negativa, constante dielétrica negativa e semelhantes.
Tendências: Mudando o conceito tradicional de processamento de acordo com a natureza dos materiais, no futuro, as características dos materiais podem ser projetadas de acordo com as necessidades, e o potencial é ilimitado e revolucionário.
As principais instituições de pesquisa (empresas): Boeing, Kymeta, Instituto de Pesquisa Shenzhen Guangqi, etc.

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16.Material supercondutor

Breakthrough: No futuro, se rompermos a tecnologia de supercondutores de alta temperatura, devemos resolver os problemas de perda de transmissão de energia, aquecimento de dispositivos eletrônicos e nova tecnologia verde de suspensão magnética de transmissão.
As principais instituições de pesquisa (empresas): Sumitomo, Japão, Bruker, Academia Chinesa de Ciências, etc.

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17.Ligas de memória de forma

Breakthrough: Após a pré-formação, após ser forçado a deformar-se por condições externas, ele é restaurado à sua forma original após certas condições, e o desenho reversível e aplicação da deformação do material são realizados.
Tendências: Há um grande potencial em tecnologia espacial, equipamentos médicos, equipamentos mecânicos e eletrônicos e outros campos.
As principais instituições de pesquisa (empresas): Pesquise novos materiais, etc.

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18.Material magnetostritivo

Breakthrough: Sob a ação de um campo magnético, pode produzir propriedades de alongamento ou compressão e realizar a interação entre a deformação do material e o campo magnético.
Tendências: É amplamente utilizado nas áreas de dispositivos estruturais inteligentes, dispositivos de absorção de choque, estruturas de transdução, motores de alta precisão, etc. Em algumas condições, seu desempenho é superior ao das cerâmicas piezoelétricas.
As principais instituições de pesquisa (empresas): American ETREMA, British Rare Earth Products, Sumitomo Light Metal Co., etc.

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19.Material fluido magnético (elétrico)

Breakthrough: É líquido, combina as propriedades magnéticas de materiais magnéticos sólidos e a fluidez dos líquidos. Ele possui as características e aplicações que os materiais magnéticos tradicionais a granel não possuem.
Tendências: Usado em selagem magnética, refrigeração magnética, bomba de calor magnética e outros campos, mudando os métodos tradicionais de selagem e resfriamento.
As principais instituições de pesquisa (empresas): Empresa Americana de Tecnologia de Aplicação ATA, Japão Matsushita, etc.

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20.Gel de polímero inteligente

Breakthrough: Pode sentir mudanças no ambiente circundante e responder, com características de resposta biologicamente semelhantes.
Tendências: O ciclo de expansão-contração de géis de polímero inteligente pode ser usado para produtos químicos válvulas, separações de adsorção, sensores e materiais de memória; a potência fornecida pelo ciclo é usada para projetar "motores químicos"; a controlabilidade da malha é adequada para sistemas de administração de medicamentos inteligentes.
As principais instituições de pesquisa (empresas): Universidades americanas e japonesas.

Link para este artigo: Vinte dos novos materiais mais promissores do mundo futuro

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