1. 石墨烯

特点：非同寻常的导电性能、极低的电阻率极低和极快的电子迁移的速度、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性。

发展方向：2010年诺贝尔物理学奖造就了近年技术和资本市场石墨烯炙手可热，未来5年，石墨烯将在光电显示、半导体、触摸屏、电子器件、储能电池、显示器、传感器、半导体、航天、军工、复合材料、生物医药等领域呈现爆发式增长。

 

2. 超材料

特点：具有常规材料不具有的物理特性，如负磁导率、负介电常数等。

发展方向：改变传统根据材料的性质进行加工的理念，未来可根据需要来设计材料的特性，潜力无限、革命性。

 

3. 3D打印材料

特点：改变传统工业的加工方法，可快速实现复杂结构的成型等。

发展方向：革命性成型方法，在复杂结构成型和快速加工成型领域，有很大前景。

 

4. 柔性玻璃

特点：改变传统玻璃刚性、易碎的特点，实现玻璃的柔性革命化创新。

发展方向：未来柔性显示、可折叠设备领域，前景巨大。

 

5. 超导材料

特点：超导状态下，材料零电阻，电流不损耗，材料在磁场中表现抗磁性等。

发展方向：未来如突破高温超导技术，有望解决电力传输损耗、电子器件发热等难题，以及绿色新型传输磁悬技术。

 

6. 碳纤维

特点：轻质、高强、高模、耐化学腐蚀（耐有机溶剂、酸、碱，不溶胀）、热膨胀系数小，强度高等。

发展方向：产品性能趋向于高性能化、价格将继续降低，航天航空和文体用品领域用量稳定增加，民用工业用量将快速增长等。

 

7. 液态金属

特点：高强韧性、优良的导磁性和低的磁损耗、优异的液态流动性。

发展方向：在高频低损耗变压器、移动终端设备的结构件等。

 

8. 形状记忆合金

特点：预成型后，在受外界条件强制变形后，再经一定条件处理，恢复为原来形状，实现材料的变形可逆性设计和应用。

发展方向：在空间技术、医疗器械、机械电子设备等领域潜力巨大。

 

9. 可降解生物塑料

特点：可自然降解，原材料来自可再生资源，改变传统塑料对石油、天然气、煤炭等化石资源的依赖，减少环境污染。

发展方向：未来替代传统塑料，具有的前景巨大。

 

10. 人工晶体

特点：一种胶原聚合物材料制成软弹性医用凝胶，植入眼内，治疗视力异常。

发展方向：非水溶性，高化学惰性，高稳定性，无致癌作用，高生物相容性，耐受性好、弹性强度稳定、无膨胀性等。

 

11. 泡沫金属

特点：重量轻、密度低、孔隙率高、比表面积大。

发展方向：具有导电性，可替代无机非金属材料不能导电的应用领域；在隔音降噪领域具有巨大潜力。

 

12. 离子液体

特点：具有高热稳定性、宽液态温度范围、可调酸碱性、极性、配位能力等。

发展方向：在绿色化工领域，以及生物和催化领域具有广阔的应用前景。

 

13. 内嵌富勒烯

特点：用离子轰击C60制得内嵌富勒烯，并从富勒烯的其它混合物中纯化分离（难度极高）。

发展方向：在医学抗HIV、酶活性抑制、切割DNA、光动力学治疗、抗氧化、美容化妆等领域有广阔的应用前景。

 

14. 黑磷

特点：与石墨烯相比黑磷具有能隙，使其更容易进行光探测，其能隙是可通过在硅基板上堆叠的黑磷层数来做调节，使其能吸收可见光范围以及通讯，用红外线范围的波长。黑磷是一种直接能隙（direct-band）半导体，也能将电子信号转成光。

发展方向：未来在晶体管、传感器、太阳能电池、开关、电池电极等领域前景广泛。

 

15. 气凝胶

特点：高孔隙率、低密度质轻、低热导率，隔热保温特性优异。

发展方向：极具潜力的新材料，在节能环保、保温隔热电子电器、建筑等领域有巨大潜力。

 

16. 量子点

特点：大小约为2~20nm的半导体晶体，由少数原子构成，活动局限于有限范围之内，丧失原有的半导体特性。内部结构、大小不同，发出不同颜色的光，量子点尺寸足够精确时，可发出鲜艳的红绿蓝光（颜色可调），能够更精准的控制色彩显示。

发展方向：未来在医学上（显影标记、基因组学、药物筛选等）、半导体器件（电子器件、存储等）、显示照明等领域前景巨大。

 

17. 纳米点钙钛矿

特点：纳米点钙钛矿具有巨磁阻、高离子导电性、对氧析出和还原起催化作用等。

发展方向：未来在催化、存储、传感器、光吸收等领域具有巨大潜力。

 

18. 自组装（自修复）材料

突破性：材料分子自组装，实现材料自身“智能化”，改变以往材料制备方法，实现材料的自身自发形成一定形状和结构。

发展方向：改变传统材料制备和材料的修复方法，未来在分子器件、表面工程、纳米技术等领域有很大前景。

 

19. 磁（电）流体材料

特点：液态状，兼具固体磁性材料的磁性，和液体的流动性，具有传统磁性块体材料不具备的特性和应用。

发展方向：应用于磁密封、磁制冷、磁热泵等领域，改变传统密封制冷等方式。

 

20. 碳纳米管

特点：高电导率、高热导率、高弹性模量、高抗拉强度等。

发展方向：功能器件的电极、催化剂载体、传感器等