2021年上半年新材料领域世界科技发展趋势

发达国家利用人工智能助力新材料研发

美国桑迪亚国家实验室利用机器学习完成繁琐的材料科学计算,大幅提升先进材料设计速度,进一步推动高新技术发展。

英国牛津大学开发出一种原子机器学习方法,可同时预测非晶材料的结构、稳定性和电子性质,助力非晶结构材料相关研究。

加拿大多伦多大学利用机器学习技术开发出一个自动化材料发现平台,可显著缩短用于某种特定用途材料的识别时间,有助于加快材料设计周期。

日本大阪大学利用1200种光伏电池材料作为训练数据库,通过机器学习算法研究高分子材料结构和光电感应之间的关系,成功在1分钟内筛选出有潜在应用价值的化合物结构。

先进信息材料引领电子信息行业新发展

美国耶鲁大学开发出接近批量生产的可拉伸电子电路材料,能将可拉伸导体与电子元器件所用的刚性材料牢固地连接在一起,在柔性显示和可穿戴设备等领域应用前景广阔;美国麻省理工学院牵头攻克二维沟道材料晶体管实用化关键难题,有望实现半导体1nm制程。

日本科学技术振兴机构开发出一种氮化镓基微机电系统谐振器,克服了硅基设备在较高温度下稳定性差的缺陷,有望用于5G通信。

瑞典林雪平大学开发出稳定的高导电性聚合物墨水,将使有机电子设备的制造变得更容易、成本更低廉。

新加坡国立大学开发出合成纳米石墨烯分子的新方法,具有极高产率,可用于开发下一代量子器件。

新能源材料推陈出新,推动电池产业加速发展

日本大阪府立大学开发出一种新型全固态电池电极材料,可实现更快的电荷转移,从而极大提升电池性能;东丽公司开发出的超薄石墨烯分散体系,具有优异的流动性和导电性,可用于锂离子电池导电材料。
美国Natrion公司推出一款高性能且灵活耐用的固态电解质薄膜,可用于低成本且快速生产全固态电池。
俄罗斯Skoltech大学开发出新型有机阴极材料,其具有较高的比容量、良好的稳定性和快速充电能力,可用于新一代储能设备。

生物技术与新材料技术融合程度不断加深

美国威斯康辛大学研发出一种侵入性小、性价比高的可注射脑电极,可用于治疗神经性疾病;麻省理工学院从折纸中获得灵感,开发出可生物降解医用贴片,当其与组织或器官接触时会转变为类似隐形眼镜的弹性凝胶,粘在受伤部位快速愈合伤口。

澳大利亚新南威尔士大学开发出一种陶瓷基“墨水”,可3D打印出带有活细胞的骨骼结构。

英国伯明翰大学开发出具有可调节特性的热塑性生物材料,有望用于软组织修复和血管支架等领域。

瑞典隆德大学设计出具有生物相容性的新型生物“墨水”,可使3D打印的人体器官更加逼真。

前沿新材料研究取得新进展与新突破

二维材料方面,美国阿贡国家实验室牵头制备出新型二维材料,仅两个原子厚,但比钢坚固,可用于制备光控和发光设备;美国哈佛大学在魔角石墨烯领域取得突破,使用三层堆叠并扭曲的石墨烯实现了超导。
3D打印材料方面,美国橡树岭国家实验室开发出航天级耐热钼合金3D打印粉体。可用于制造致密、无裂纹且可承受极端温度的航天零部件。
智能材料方面,新加坡国立大学研发出一种智能泡沫,可以通过非实际接触方式感应到周围环境和物体,还可在受损时完成自修复。
超材料方面,瑞士洛桑联邦理工学院研发出一种具有稳定记忆的可编程机械超材料,可以轻易写入、长久存储并随时读取以机械形式编码的数据。
超导材料方面,俄罗斯量子中心首次在室温下获得磁性超导材料,有望在不使用昂贵且笨重的冷却系统情况下应用量子现象。

作者简介

武志星,国务院发展研究中心国际技术经济研究所研究三室,研究助理

研究方向:海洋、新材料领域战略、技术和产业前沿

(0)

相关推荐

  • 碳海拾闻 | 网罗碳材料行业新鲜资讯(6月第3周)

    碳海拾闻 | 网罗碳材料行业新鲜资讯(6月第3周)

  • 行业解读 | “未来材料”石墨烯

    前言 石墨烯是一种由碳原子按照sp^2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,厚度为一个碳原子. 石墨烯最早出现于2004年,在英国曼彻斯特大学的一所实验室里,安德烈· 杰姆和康斯坦丁·诺沃肖洛 ...

  • 预见2021:《2021年中国石墨烯行业全景图谱》

    2021-07-29 10:09·前瞻经济学人 石墨烯是已知的最薄的一种材料,并且具有极高的比表面积.超强的导电性和强度等优点.石墨烯自问世以来,被业界普遍看好其发展,国内优秀的新材料企业也越来越重视 ...

  • Carbontech 碳海拾闻 | 网罗碳材料行业新鲜资讯(2020年4月第1周)

    Carbontech 碳海拾闻 | 网罗碳材料行业新鲜资讯(2020年4月第1周)

  • 2021年上半年能源领域世界科技发展趋势

    全球能源需求强势反弹 在新冠肺炎疫情及世界经济衰退影响下,2020年全球能源消费大幅萎缩,达到二战以来最大降幅.随着各国新冠肺炎疫苗接种数量不断增加,全球新冠疫情得到一定控制,交通运输等行业能源需求大 ...

  • 2021年上半年航空领域世界科技发展趋势

    主要航空国家大力发展航空作战平台,为构建空中优势奠定基础 在有人战机方面,美国开展"下一代空中主宰"项目研究,计划利用其替代F/A-18E/F"超级大黄蜂"舰载 ...

  • 2021年上半年航天领域世界科技发展趋势

    主要航天国家继续强化太空军事能力建设,抢夺太空发展主动权 美国发布<司令官战略愿景>和<数字化军种愿景>战略文件,强调提高太空战备能力,并推进"以数据为中心" ...

  • 2021年上半年海洋领域世界科技发展趋势

    世界主要经济体与国际组织围绕涉海事务推出新规划.美国 美国出台<数字海岸法案>和<拯救我们的海洋2.0法案>,分别聚焦海洋数字信息平台建设与海洋塑料污染处理,旨在提高对海洋的管 ...

  • 2021年上半年先进制造领域世界科技发展趋势

    全球制造业复苏趋势增强,各国进一步推进制造业发展 2021年上半年,全球疫情得到进一步控制.欧美等发达国家疫情好转,全球经济复苏以及各国实施较强的刺激政策,使全球制造业复苏趋势增强.美国总统拜登签署& ...

  • 2021年上半年IVD领域10大热点事件!

    2021年的上半年已经过去,正如网上所说很多的大事都是发生在下半年!所以IVD从业者们,回顾上半年的荣辱得失,大步迈入下半年吧,IVD从业者网特别整理了IVD领域上半年的10大热点事件! 01 第三方 ...

  • 2021年科技发展趋势

    来源:国防科技要闻 作者:唐睿 导语:3月16日,美国未来今日研究所发布<2021年科技趋势报告>,分析了12个领域近500项科技发展趋势,阐述了各领域科技趋势与未来政治.经济.社会.军事 ...

  • 2021年全球新材料产业发展趋势报告

    2021年全球新材料产业发展趋势报告,报告数据更新至2021年3月15日,后期持续更新-- -- 以上内容仅为全部报告的1/2,若有需要请私信.

  • 20张图,看懂2021年世界互联网发展趋势【建议收藏】

    2021年,全球互联网发展趋势如何,将有哪些新机会与新挑战? 结合2021年全球最新资讯报告及行业数据,我将为大家带来最新的2021年互联网发展趋势洞察. 今天我们用20张图片及统计数据,带你了解20 ...