1、高分子分離膜高分子分離膜 具有特殊分離功能高分子材料薄膜，特點(diǎn)能讓某些物質(zhì)有選擇地具有特殊分離功能高分子材料薄膜，特點(diǎn)能讓某些物質(zhì)有選擇地通過，而把另外一些物質(zhì)分離掉。通過，而把另外一些物質(zhì)分離掉。人人造造心心臟臟人人工工腎腎臟臟人人工工膝膝關(guān)關(guān)節(jié)節(jié)人人工工心心臟臟瓣瓣膜膜 醫(yī)用高分子材料醫(yī)用高分子材料優(yōu)異生物相容性，較少受到排斥，可以滿足人工器官對(duì)材料的苛刻要求。優(yōu)異生物相容性，較少受到排斥，可以滿足人工器官對(duì)材料的苛刻要求。一、材料分類一、材料分類二、功能材料二、功能材料1 1、信息功能材料（半導(dǎo)體材料、光電子材料）、信息功能材料（半導(dǎo)體材料、光電子材料）2 2、能源功能材料（超導(dǎo)材料、磁

2、性材料、貯能材料、能源功能材料（超導(dǎo)材料、磁性材料、貯能材料、 燃料電池）燃料電池）3 3、生物材料與智能材料（醫(yī)用生物材料、仿生材料）、生物材料與智能材料（醫(yī)用生物材料、仿生材料）4 4、納米材料、納米材料三、軍用新材料三、軍用新材料 人口、資源人口、資源( (能源能源) )、環(huán)境（生態(tài)）三大壓力、環(huán)境（生態(tài)）三大壓力 信息與經(jīng)濟(jì)全球一體化信息與經(jīng)濟(jì)全球一體化 知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代意味著科學(xué)技術(shù)與教育將受到更高的重視知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代意味著科學(xué)技術(shù)與教育將受到更高的重視 國(guó)防與戰(zhàn)爭(zhēng)仍是促進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力國(guó)防與戰(zhàn)爭(zhēng)仍是促進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力 人類社會(huì)在發(fā)生變化人類社會(huì)在發(fā)生變化 壽命延長(zhǎng)壽命延長(zhǎng)( (器

3、官更換，生物工程器官更換，生物工程) ) 生活水平提高生活水平提高( (加速資源消耗加速資源消耗) ) 交往頻繁交往頻繁( (信息網(wǎng)絡(luò)、交通運(yùn)輸信息網(wǎng)絡(luò)、交通運(yùn)輸) ) 人的質(zhì)量是社會(huì)進(jìn)步?jīng)Q定性的因素人的質(zhì)量是社會(huì)進(jìn)步?jīng)Q定性的因素 教育將受到重大重視，創(chuàng)新環(huán)境十分重要教育將受到重大重視，創(chuàng)新環(huán)境十分重要2121世紀(jì)時(shí)代特征世紀(jì)時(shí)代特征: :一、一、材料分類材料分類化化 學(xué)學(xué)有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)無機(jī)化學(xué)無機(jī)化學(xué)材材 料料有機(jī)材料有機(jī)材料無機(jī)材料無機(jī)材料按化學(xué)組成分類按化學(xué)組成分類金屬材料金屬材料黑色金屬及其合金黑色金屬及其合金有色金屬及其合金有色金屬及其合金非晶、微晶金屬材料非晶、微晶金屬材料特種功

4、能金屬材料特種功能金屬材料無機(jī)非金屬材料無機(jī)非金屬材料玻璃與非晶無機(jī)非金屬材料玻璃與非晶無機(jī)非金屬材料低維無機(jī)非金屬材料低維無機(jī)非金屬材料人工晶體材料人工晶體材料無機(jī)陶瓷材料無機(jī)陶瓷材料特種功能無機(jī)非金屬材料特種功能無機(jī)非金屬材料高分子材料高分子材料塑料、橡膠和纖維塑料、橡膠和纖維功能高分子材料功能高分子材料高性能高分子材料高性能高分子材料高分子液晶材料高分子液晶材料復(fù)合材料復(fù)合材料金屬基金復(fù)合材料金屬基金復(fù)合材料無機(jī)非金屬基復(fù)合材料無機(jī)非金屬基復(fù)合材料聚合物基復(fù)合材料聚合物基復(fù)合材料其他復(fù)合材料其他復(fù)合材料二、功能材料二、功能材料 1 1、信息功能材料（半導(dǎo)體材料、光電子材料）、信息功能材料

5、（半導(dǎo)體材料、光電子材料）信息功能材料信息功能材料 ： 是是指信息獲取、傳輸、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、顯示或控制所需材料。指信息獲取、傳輸、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、顯示或控制所需材料。信息信息時(shí)代信息功能材料仍是最活躍的領(lǐng)域。時(shí)代信息功能材料仍是最活躍的領(lǐng)域。 半導(dǎo)體材料半導(dǎo)體材料 (1(1) ) 以硅為基礎(chǔ)的微電子技術(shù)仍將占十分重要位置。芯片特以硅為基礎(chǔ)的微電子技術(shù)仍將占十分重要位置。芯片特征尺寸以每三年縮小計(jì)征尺寸以每三年縮小計(jì), , 到到20102010年可能到極限年可能到極限 (0.07m)(0.07m)（量子（量子效應(yīng)、磁場(chǎng)及熱效應(yīng)、制作困難、投資大），效應(yīng)、磁場(chǎng)及熱效應(yīng)、制作困難、投資大），但不同檔次的硅

6、芯但不同檔次的硅芯片在片在2121世紀(jì)仍大量存在，并將有所發(fā)展。世紀(jì)仍大量存在，并將有所發(fā)展。集成集成系統(tǒng)（系統(tǒng)（ISIS，Integrated System)Integrated System)： 在在單個(gè)芯片上完成整系統(tǒng)的功能，集處理器、存儲(chǔ)器直到器件設(shè)單個(gè)芯片上完成整系統(tǒng)的功能，集處理器、存儲(chǔ)器直到器件設(shè)計(jì)于一個(gè)芯片計(jì)于一個(gè)芯片 (System on a Chip)(System on a Chip)。集成電路的總發(fā)展趨勢(shì)：集成電路的總發(fā)展趨勢(shì)： 高高集成度、微型化、高速度、低功耗、高靈敏度、低噪聲、高可集成度、微型化、高速度、低功耗、高靈敏度、低噪聲、高可靠、長(zhǎng)壽命、多功能?？?、長(zhǎng)壽命

7、、多功能。 為了為了達(dá)到上述目標(biāo)，有賴于外延技術(shù)（達(dá)到上述目標(biāo)，有賴于外延技術(shù)（VPEVPE，LPELPE，MOCVD MOCVD 及及 MBEMBE）的發(fā)展，同時(shí)對(duì)硅單晶的要求也愈來愈高。）的發(fā)展，同時(shí)對(duì)硅單晶的要求也愈來愈高。（2 2）第二代半導(dǎo)體材料是）第二代半導(dǎo)體材料是-族化合物族化合物 GaAs GaAs 電子遷移率是電子遷移率是SiSi的的6 6倍（高速），禁帶寬（高溫）廣泛用于高速、倍（高速），禁帶寬（高溫）廣泛用于高速、高頻、大功率、低噪音、耐高溫、抗輻射器件。高頻、大功率、低噪音、耐高溫、抗輻射器件。 GaAsGaAs用于集成電路其處理容量大用于集成電路其處理容量大10010

8、0倍，能力強(qiáng)倍，能力強(qiáng)1010倍，抗輻射能力強(qiáng)倍，抗輻射能力強(qiáng)2 2個(gè)量級(jí)，是攜帶電話的主要材料。個(gè)量級(jí)，是攜帶電話的主要材料。 InP InP 的性能比的性能比 GaAs GaAs 性能更優(yōu)越，用于光纖通訊、微波、毫米波器件性能更優(yōu)越，用于光纖通訊、微波、毫米波器件。高效電源模塊高效電源模塊主要采用國(guó)產(chǎn)三結(jié)主要采用國(guó)產(chǎn)三結(jié)GaInP2/GaInP2/GaAsGaAs/Ge/Ge高效太陽電池陣。高效太陽電池陣。神舟七號(hào)神舟七號(hào)（3 3）第三代半導(dǎo)體材料是禁帶更寬的）第三代半導(dǎo)體材料是禁帶更寬的SiCSiC、GaNGaN及金剛石。及金剛石。（4 4）下一代集成電路的探索）下一代集成電路的探索 光

9、集成、原子操縱光集成、原子操縱 光電子材料光電子材料 21 21世紀(jì)光電子材料將得到更大發(fā)展。世紀(jì)光電子材料將得到更大發(fā)展。 （1 1）激光材料（）激光材料（2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代初）年代初） 激光：高亮度、單色、高方向性激光：高亮度、單色、高方向性 紅寶石（紅寶石（CrCr3 3+ + 、 AlAl2 2O O3 3 ） 摻釹釔鋁石榴石（摻釹釔鋁石榴石（Nd : Nd : YAGYAG) ) （2 2）非線性光學(xué)晶體（變頻晶體）非線性光學(xué)晶體（變頻晶體） KDPKDP（磷酸二氫鉀）、（磷酸二氫鉀）、KTPKTP（磷酸鈦氫鉀）（磷酸鈦氫鉀） LNLN（鈮酸鋰）、（鈮酸鋰）、 BBOBBO

10、（偏硼酸鋁）、（偏硼酸鋁）、 LBOLBO（三硼酸鋰）（三硼酸鋰） （3 3）紅外探測(cè)材料（軍用為主）紅外探測(cè)材料（軍用為主） HgCdTeHgCdTe、 InSbInSb、 CdZnTeCdZnTe、 CdTeCdTe （4 4）半導(dǎo)體光電子材料（附表）半導(dǎo)體光電子材料（附表）光纖材料光纖材料: : 石英玻璃：石英玻璃： SiOSiO2 2、SiOSiO2 2-GeO-GeO2 2、 SiOSiO2 2-B-B2 2O O3 3-F-F 多組分玻璃：多組分玻璃： SiOSiO2 2-GaO-Na-GaO-Na2 2O O、 SiOSiO2 2-B-B2 2O O3 3NaNa2 2O O 紅

11、外玻璃：紅外玻璃： 重金屬重金屬氧化物、鹵化物氧化物、鹵化物 摻稀土元素玻璃：摻稀土元素玻璃： ErEr、NdNd、（7 7）記錄材料）記錄材料 21 21世紀(jì)是以信息存儲(chǔ)為核心的計(jì)算機(jī)時(shí)代，在軍事方面，如何快世紀(jì)是以信息存儲(chǔ)為核心的計(jì)算機(jī)時(shí)代，在軍事方面，如何快速準(zhǔn)確地獲取記錄、存儲(chǔ)、交換與發(fā)送信息是制勝的關(guān)鍵。速準(zhǔn)確地獲取記錄、存儲(chǔ)、交換與發(fā)送信息是制勝的關(guān)鍵。 磁記錄在磁記錄在 2121世紀(jì)初仍有很強(qiáng)的生命力，通過垂直磁記錄技術(shù)和納世紀(jì)初仍有很強(qiáng)的生命力，通過垂直磁記錄技術(shù)和納米單磁疇技術(shù)，再加先進(jìn)磁頭如（巨磁電阻、米單磁疇技術(shù)，再加先進(jìn)磁頭如（巨磁電阻、GMRGMR）的采用，有可能使每

12、平）的采用，有可能使每平方英寸的密度達(dá)方英寸的密度達(dá)100 GB100 GB，所用介質(zhì)為氧化物磁粉（，所用介質(zhì)為氧化物磁粉（ - Fe - Fe2 2O O3 3 及及 加加 Co - -FeCo - -Fe2 2O O3 3、CrOCrO2 2) )，金屬磁粉或鋇鐵氧體粉。，金屬磁粉或鋇鐵氧體粉。 磁光記錄：與磁記錄不同之處在于記錄傳感元件是光頭而不是磁頭。磁光記錄：與磁記錄不同之處在于記錄傳感元件是光頭而不是磁頭。 磁光盤介質(zhì)主要是稀土磁光盤介質(zhì)主要是稀土- -過渡族金屬，如過渡族金屬，如TbFeCoTbFeCo、GdTbFeGdTbFe、NdFeCoNdFeCo，最新的是最新的是Pb/C

13、oPb/Co多層調(diào)制膜或多層調(diào)制膜或BiBi石榴石薄膜。石榴石薄膜。 磁光盤磁光盤的特點(diǎn)在于可重寫，可交換介質(zhì)。的特點(diǎn)在于可重寫，可交換介質(zhì)。2 2、能源功能材料、能源功能材料 化石能源日益枯竭（甲烷水化物）化石能源日益枯竭（甲烷水化物） 環(huán)境要求越來越高環(huán)境要求越來越高 人口增長(zhǎng)，生活水平提高，能源需求量大幅度增加人口增長(zhǎng)，生活水平提高，能源需求量大幅度增加（1 1）可再生能源的開發(fā)）可再生能源的開發(fā) 太陽能太陽能的利用：輻射于地球能量一萬倍于人類所消耗的能源的利用：輻射于地球能量一萬倍于人類所消耗的能源（ 6 6 10 10 17 17 kwh kwh ） 密度低密度低 1 kwh / m

14、1 kwh / m2 2 氣候影響大氣候影響大太陽能利用形式太陽能利用形式 直接輻射直接輻射能能 熱水器熱水器 熱水熱水發(fā)電發(fā)電 光光伏電能伏電能 民用民用： 高效、長(zhǎng)壽、價(jià)廉，需要儲(chǔ)電系統(tǒng)。高效、長(zhǎng)壽、價(jià)廉，需要儲(chǔ)電系統(tǒng)。 多晶多晶Si 17.7 %Si 17.7 % 單晶單晶Si 23.1% Si 23.1% 貼上了這張膜手機(jī)充電只需曬太陽貼上了這張膜手機(jī)充電只需曬太陽單晶體和多晶體的區(qū)別？單晶體和多晶體的區(qū)別？ 多晶體多晶體晶體晶體是由許許多多的小晶粒組成，晶粒之間的排列沒有規(guī)則，是由許許多多的小晶粒組成，晶粒之間的排列沒有規(guī)則，如金屬銅和鐵。如金屬銅和鐵。 單晶體晶體本身就是一個(gè)完整的

15、大晶粒，如水晶和晶剛石。單晶體晶體本身就是一個(gè)完整的大晶粒，如水晶和晶剛石。 單晶硅與多晶硅光伏電池的比較？單晶硅與多晶硅光伏電池的比較？ 單晶硅電池具有電池轉(zhuǎn)換效率高，穩(wěn)定性好，但是成本較高。單晶硅電池具有電池轉(zhuǎn)換效率高，穩(wěn)定性好，但是成本較高。 多晶硅電池成本低，轉(zhuǎn)換效率略低于直拉單晶硅太陽能電池。多晶硅電池成本低，轉(zhuǎn)換效率略低于直拉單晶硅太陽能電池。附：中歐光伏戰(zhàn)附：中歐光伏戰(zhàn) 20122012年年9 9月和月和1111月，應(yīng)歐盟支持太陽能組織請(qǐng)求，歐盟委員會(huì)對(duì)原產(chǎn)自中月，應(yīng)歐盟支持太陽能組織請(qǐng)求，歐盟委員會(huì)對(duì)原產(chǎn)自中國(guó)的太陽能電池發(fā)起反傾銷、反補(bǔ)貼調(diào)查。國(guó)的太陽能電池發(fā)起反傾銷、反補(bǔ)貼

16、調(diào)查。 20132013年年5 5月，商務(wù)部新聞發(fā)言人多次表示，如歐方對(duì)華光伏產(chǎn)品征收反傾月，商務(wù)部新聞發(fā)言人多次表示，如歐方對(duì)華光伏產(chǎn)品征收反傾銷重稅，將嚴(yán)重危害中歐經(jīng)貿(mào)關(guān)系。銷重稅，將嚴(yán)重危害中歐經(jīng)貿(mào)關(guān)系?！拔覀儾幌Ｍ吹轿覀儾幌Ｍ吹劫Q(mào)易戰(zhàn)貿(mào)易戰(zhàn)，但如，但如果歐方對(duì)果歐方對(duì)( (光伏光伏) )產(chǎn)品設(shè)限，我們也將切實(shí)維護(hù)中國(guó)企業(yè)的利益。產(chǎn)品設(shè)限，我們也將切實(shí)維護(hù)中國(guó)企業(yè)的利益?！?5 5月月2222日，中國(guó)機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)出口商會(huì)發(fā)表聲明稱，近期中國(guó)與歐盟就光伏日，中國(guó)機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)出口商會(huì)發(fā)表聲明稱，近期中國(guó)與歐盟就光伏產(chǎn)品雙反案進(jìn)行的首輪價(jià)格承諾談判宣告破裂。產(chǎn)品雙反案進(jìn)行的首輪價(jià)格承諾談判宣告

17、破裂。 根據(jù)歐盟決策規(guī)則，成員國(guó)于今年根據(jù)歐盟決策規(guī)則，成員國(guó)于今年5 5月月2424日前就歐盟委員會(huì)貿(mào)易委員卡雷日前就歐盟委員會(huì)貿(mào)易委員卡雷爾爾 . . 德古赫特提出的征稅方案提交正式書面意見。據(jù)路透社調(diào)查，歐盟德古赫特提出的征稅方案提交正式書面意見。據(jù)路透社調(diào)查，歐盟2727國(guó)國(guó)中，中，1515國(guó)明確表示反對(duì)征稅，國(guó)明確表示反對(duì)征稅，6 6國(guó)支持，國(guó)支持，6 6國(guó)沒有回應(yīng)。國(guó)沒有回應(yīng)。 5 5月底，李克強(qiáng)訪問瑞士和德國(guó)時(shí)多次強(qiáng)調(diào)，中國(guó)堅(jiān)決反對(duì)歐盟對(duì)華光伏月底，李克強(qiáng)訪問瑞士和德國(guó)時(shí)多次強(qiáng)調(diào)，中國(guó)堅(jiān)決反對(duì)歐盟對(duì)華光伏產(chǎn)品和無線通訊設(shè)備發(fā)起產(chǎn)品和無線通訊設(shè)備發(fā)起“雙反雙反”調(diào)查。調(diào)查。 核反應(yīng)

18、堆核反應(yīng)堆，又稱為原子反應(yīng)堆或反應(yīng)堆，又稱為原子反應(yīng)堆或反應(yīng)堆，是是裝配核燃料以實(shí)現(xiàn)大規(guī)?？煽刂屏炎冩?zhǔn)椒磻?yīng)的裝置。裝配核燃料以實(shí)現(xiàn)大規(guī)?？煽刂屏炎冩?zhǔn)椒磻?yīng)的裝置。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 核污染核污染 歷史上重大核污染事件：歷史上重大核污染事件：1 1 、日本遭受原子彈襲擊、日本遭受原子彈襲擊 2 2、 切爾諾貝利核泄漏事件切爾諾貝利核泄漏事件 3 3 、三里島核事故、三里島核事故 4 4、 烏拉爾貯存罐核爆炸烏拉爾貯存罐核爆炸5 5、 太平洋上的核試驗(yàn)，比基尼事件太平洋上的核試驗(yàn)，比基尼事件6 6、 福島第一核電站泄福島第一核電站泄 漏事故漏事故（2 2）核能）核能 目前核電站基于鈾裂變（熱中子反應(yīng)

19、堆）目前核電站基于鈾裂變（熱中子反應(yīng)堆） 燃料燃料U U235235，鈾礦中占，鈾礦中占0.710.71，U U238 238 為為99.2899.28。日本高濱核電站日本高濱核電站（3）超導(dǎo)材料）超導(dǎo)材料 （ superconducting materials ）定義：在適當(dāng)?shù)臏囟取⒋艌?chǎng)強(qiáng)度和電流密度下，具有超導(dǎo)電性的材料。定義：在適當(dāng)?shù)臏囟?、磁?chǎng)強(qiáng)度和電流密度下，具有超導(dǎo)電性的材料。特性：特性： 零電阻、抗磁性、同位素效應(yīng)零電阻、抗磁性、同位素效應(yīng)應(yīng)用：應(yīng)用： 利用材料超導(dǎo)電性可制作磁體，應(yīng)用于電機(jī)、高能粒子加速器、磁懸浮運(yùn)輸、利用材料超導(dǎo)電性可制作磁體，應(yīng)用于電機(jī)、高能粒子加速器、磁懸浮

20、運(yùn)輸、受控?zé)岷朔磻?yīng)、儲(chǔ)能等；可制作電力電纜，用于大容量輸電（功率可達(dá)受控?zé)岷朔磻?yīng)、儲(chǔ)能等；可制作電力電纜，用于大容量輸電（功率可達(dá)10000MVA）；可制作通信電纜和天線，其性能優(yōu)于常規(guī)材料。）；可制作通信電纜和天線，其性能優(yōu)于常規(guī)材料。 利用材料完全抗磁性可制作無摩擦陀螺儀和軸承。利用材料完全抗磁性可制作無摩擦陀螺儀和軸承。 利用約瑟夫森效應(yīng)可制作一系列精密測(cè)量?jī)x表以及輻射探測(cè)器、微波發(fā)生器、利用約瑟夫森效應(yīng)可制作一系列精密測(cè)量?jī)x表以及輻射探測(cè)器、微波發(fā)生器、邏輯元件等。利用約瑟夫森結(jié)作計(jì)算機(jī)的邏輯和存儲(chǔ)元件，其運(yùn)算速度比高性能邏輯元件等。利用約瑟夫森結(jié)作計(jì)算機(jī)的邏輯和存儲(chǔ)元件，其運(yùn)算速度比

21、高性能集成電路的快集成電路的快1020倍，功耗只有四分之一。倍，功耗只有四分之一。 資料圖：中國(guó)軍工船舶系統(tǒng)資料圖：中國(guó)軍工船舶系統(tǒng)714714研究所研究所20052005年披露的年披露的超導(dǎo)超導(dǎo)電磁流體推進(jìn)概念潛艇模型電磁流體推進(jìn)概念潛艇模型(4) (4) 磁磁 性性 材材 料料 硅鋼片是最重量要的軟磁材料硅鋼片是最重量要的軟磁材料 鐵基非晶態(tài)合金有明顯優(yōu)越性鐵基非晶態(tài)合金有明顯優(yōu)越性 特別用于：電焊機(jī)，節(jié)能，體積小特別用于：電焊機(jī)，節(jié)能，體積小 作為結(jié)構(gòu)材料：耐磨（作磁頭）、作為結(jié)構(gòu)材料：耐磨（作磁頭）、耐蝕耐蝕ATS-200M硅鋼片鐵損磁感測(cè)量?jī)x硅鋼片鐵損磁感測(cè)量?jī)x貯氫材料貯氫材料 金屬

22、間化物貯氫基本成熟（金屬間化物貯氫基本成熟（表），表），但用于汽車燃但用于汽車燃料存在比重大，易中毒和價(jià)格問題。料存在比重大，易中毒和價(jià)格問題。 納米碳管是最近發(fā)現(xiàn)的貯氫材料，正在研究開發(fā)中。納米碳管是最近發(fā)現(xiàn)的貯氫材料，正在研究開發(fā)中。表表幾種金屬氫化物貯氫材料幾種金屬氫化物貯氫材料液氫（液氫（-235）Mg 2 Ni H 4La Ni 5 H 6Ti Fe H 1.9相對(duì)含氫密度11.331.481.35相對(duì)含氫量（%）1003.81.41.8 下表為下表為幾種典型電池反應(yīng)機(jī)理與特性，當(dāng)前最有發(fā)展前景的幾種典型電池反應(yīng)機(jī)理與特性，當(dāng)前最有發(fā)展前景的是是NiNiMHMH電池，但從比能量密度，

23、鋰電池最好，而價(jià)格是前者電池，但從比能量密度，鋰電池最好，而價(jià)格是前者3.53.5倍，其中塑料鋰電池具有重量輕，形狀可任意改變，安全性倍，其中塑料鋰電池具有重量輕，形狀可任意改變，安全性更好的特點(diǎn)，可能是更好的特點(diǎn)，可能是2121世紀(jì)開發(fā)的重點(diǎn)。世紀(jì)開發(fā)的重點(diǎn)。 NiNiMHMH電池汽油混合汽車已實(shí)用化，低速與起動(dòng)用電池，電池汽油混合汽車已實(shí)用化，低速與起動(dòng)用電池，而高速時(shí)自動(dòng)跳到汽油并充電，如比可節(jié)油（而高速時(shí)自動(dòng)跳到汽油并充電，如比可節(jié)油（1/21/2），排放減至），排放減至1/101/10，COCO2 2（1/21/2）。）。（6）燃料電池）燃料電池 燃料電池燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/p>

24、的一種裝置，效率高、污染小，是是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置，效率高、污染小，是2121世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展的一種技術(shù)。世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展的一種技術(shù)。 最近最近美國(guó)美國(guó)NASANASA正在開展一種試驗(yàn)，即太陽能電池與氫氧燃料電池聯(lián)正在開展一種試驗(yàn)，即太陽能電池與氫氧燃料電池聯(lián)合開動(dòng)的小飛機(jī)，白天太陽能電池工作，用剩余電來電解水、晚上合開動(dòng)的小飛機(jī)，白天太陽能電池工作，用剩余電來電解水、晚上H H2 2O O燃燃料電池工作，目前載人還不現(xiàn)實(shí)，計(jì)劃在料電池工作，目前載人還不現(xiàn)實(shí)，計(jì)劃在20032003年實(shí)現(xiàn)用于通信。年實(shí)現(xiàn)用于通信。美氫燃料電池板塊漲勢(shì)凌厲美氫燃料電池板塊漲勢(shì)凌厲 汽車動(dòng)力氫時(shí)代駛近汽車動(dòng)力氫時(shí)

25、代駛近3 3、生物材料與智能材料將受到高度重視、生物材料與智能材料將受到高度重視2121世紀(jì)是生命科學(xué)時(shí)代世紀(jì)是生命科學(xué)時(shí)代（1 1） 醫(yī)用生物材料醫(yī)用生物材料 最主要是與人體相容性最主要是與人體相容性 * * 組織工程組織工程 * * 生長(zhǎng)因子生長(zhǎng)因子 * * DNADNA * * 自組裝自組裝 除神經(jīng)系統(tǒng)以外的各種器官都可制造。目前正在嘗試?yán)谜粘窠?jīng)系統(tǒng)以外的各種器官都可制造。目前正在嘗試?yán)谜障鄼C(jī)、光導(dǎo)系統(tǒng)與視網(wǎng)膜細(xì)胞相聯(lián)為盲人復(fù)明，要生物學(xué)家，工相機(jī)、光導(dǎo)系統(tǒng)與視網(wǎng)膜細(xì)胞相聯(lián)為盲人復(fù)明，要生物學(xué)家，工程師，材料科學(xué)家的通力合作。程師，材料科學(xué)家的通力合作。（2 2）仿生材料）仿生材料

26、醫(yī)醫(yī)用用生生物物材材料料海洋生物醫(yī)用材料海洋生物醫(yī)用材料“止血愈創(chuàng)紗止血愈創(chuàng)紗”醫(yī)用膠片醫(yī)用膠片 1959 1959年年1212月月R.FEYNMANR.FEYNMAN在美國(guó)物理學(xué)會(huì)上提出納米科學(xué)技術(shù)的概念在美國(guó)物理學(xué)會(huì)上提出納米科學(xué)技術(shù)的概念, ,并提出并提出開展在原子與分子水平制造材料的物理規(guī)律。開展在原子與分子水平制造材料的物理規(guī)律。 8080年初發(fā)明掃描隧道顯微鏡（年初發(fā)明掃描隧道顯微鏡（STMSTM）及原子力顯微鏡（）及原子力顯微鏡（AFMAFM）以后原子）以后原子操縱才有可能。操縱才有可能。 納米材料就是利用物質(zhì)在小到原子或分子尺度以后所出現(xiàn)的奇異現(xiàn)象納米材料就是利用物質(zhì)在小到原子

27、或分子尺度以后所出現(xiàn)的奇異現(xiàn)象而發(fā)展出新的材料。而發(fā)展出新的材料。 20002000年二月美國(guó)總統(tǒng)向國(guó)會(huì)提出年二月美國(guó)總統(tǒng)向國(guó)會(huì)提出國(guó)家納米技術(shù)的建議國(guó)家納米技術(shù)的建議 （National Nanotecthnology InitiativeNational Nanotecthnology Initiative）認(rèn)為納米技術(shù)可導(dǎo)致下一）認(rèn)為納米技術(shù)可導(dǎo)致下一工業(yè)革命，應(yīng)置于最優(yōu)先地位。工業(yè)革命，應(yīng)置于最優(yōu)先地位。納米技術(shù)與納米技術(shù)與3D打印讓超級(jí)聽力不再是打印讓超級(jí)聽力不再是超人的專利，每個(gè)普通人都可以成為超超人的專利，每個(gè)普通人都可以成為超級(jí)英雄。級(jí)英雄。透明化可彎曲納米紙透明化可彎曲納米紙

28、納米纖維納米纖維 既堅(jiān)韌又有強(qiáng)度既堅(jiān)韌又有強(qiáng)度飛機(jī)、導(dǎo)彈、衛(wèi)星與飛船的發(fā)展，飛機(jī)、導(dǎo)彈、衛(wèi)星與飛船的發(fā)展，材料是關(guān)鍵材料是關(guān)鍵。 以飛機(jī)為例，戰(zhàn)斗機(jī)性能的提高有以飛機(jī)為例，戰(zhàn)斗機(jī)性能的提高有2/32/3靠材料，發(fā)動(dòng)機(jī)性能的提靠材料，發(fā)動(dòng)機(jī)性能的提高，材料占高，材料占1/21/2，對(duì)空間飛行器來說，由于材料的改進(jìn)，收益更為顯，對(duì)空間飛行器來說，由于材料的改進(jìn)，收益更為顯著著。 戰(zhàn)斗機(jī)已發(fā)展到第四代（如美國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)已發(fā)展到第四代（如美國(guó)F22F22），主要材料為鈦合金（），主要材料為鈦合金（4141），樹脂基復(fù)合材料（），樹脂基復(fù)合材料（2424），鋁合金（），鋁合金（1515），鋼只有），鋼只有5 5。 民用機(jī)到了第三代（波音民用機(jī)到了第三代