材料的創(chuàng)新，極大地影響了產(chǎn)品及其制造過程的未來。隨著科技的發(fā)展，有越來越多新材料被研發(fā)并應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中。
01 人造蜘蛛絲 突破性： 細(xì)菌被喂食糖，鹽和其他微量營(yíng)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)： 日本Spiber公司，巴西基因資源與生物技術(shù)研究所，美國(guó)Bolt Threads公司，英國(guó)劍橋大學(xué)研究院，瑞典農(nóng)業(yè)大學(xué)。 02 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)：哈佛大學(xué)仿生工程Wyss研究所。 03 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(guó)伊利諾伊大學(xué)，米其林，日本國(guó)家材料科學(xué)研究所（NIMS），橫濱國(guó)立大學(xué)，東京大學(xué)。 04 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)：HRL實(shí)驗(yàn)室。 05 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)：萊斯大學(xué)。 06 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)： 科羅拉多州立大學(xué) 07 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。 應(yīng)用領(lǐng)域：石油和化學(xué)品泄漏對(duì)世界各地的水體造成了前所未有的破壞，木海綿能夠有效解決這個(gè)問題，作為清理海洋中的綠色方式。 主要研究機(jī)構(gòu)：中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院。 08 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)：斯德哥爾摩KTH皇家理工學(xué)院。 09 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)：美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所。 10 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)： PulpWorks。 11 靈活的電池 突破性：這種柔性電池是由纖維紡成的，更加靈活，可以在不影響其性能的情況下彎曲幾千次。 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)：Jenax Inc，蘋果，松下，美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校，哥倫比亞大學(xué)等。 12 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(zhǎng)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)：橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，Lawrence Livermore國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，Colorado礦業(yè)大學(xué)等。 13 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）。 應(yīng)用領(lǐng)域：用于汽車保險(xiǎn)杠、門、頂蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)艙、汽車行李箱襯層、儀表盤以及座位的石油基塑料泡沫的替換物。其他潛在的用途有桌面、沖浪板和服裝。 主要研究機(jī)構(gòu)：Ecovative設(shè)計(jì)公司。 14 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)：澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)。 15 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)： 浙江大學(xué)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)，中科院等。
