一、超納雙相鎂合金

材料簡(jiǎn)介：超納雙相-玻璃納米晶（Supra-nano-dual-phase glass-crystal）鎂合金具備3.3 GPa的超高強(qiáng)度，達(dá)到了近理論值E/20（其中，E為材料的楊氏模量，尺度小于10 nm被定義為超納尺寸）。

材料優(yōu)勢(shì)：生物可降解鎂合金可植入生物體，在病患消除后這種材料可被體液降解，從而避免了二次手術(shù)所增加的痛楚，同時(shí)鎂又是對(duì)生物體有益的元素，可促進(jìn)病患的恢復(fù)。然而商用鎂合金的最大問(wèn)題便是強(qiáng)度低，耐磨差。

材料應(yīng)用：可制成涂層加在人體膝蓋、臀部的人工關(guān)節(jié)上，提高關(guān)節(jié)的抗磨損和抗腐蝕能力，降低患者對(duì)人工關(guān)節(jié)金屬敏感的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)也可應(yīng)用在微機(jī)電系統(tǒng)，延長(zhǎng)系統(tǒng)壽命。

二、耐3000℃燒蝕新材料

材料簡(jiǎn)介：這種陶瓷是一種多元含硼單相碳化物，具有穩(wěn)定的碳化物晶體結(jié)構(gòu)，由Zr、Ti、C和B四種元素組成。研發(fā)團(tuán)隊(duì)采用熔滲工藝將多元陶瓷相引入到多孔炭/炭復(fù)合材料中，進(jìn)而獲得一種非常有潛力的新型Zr-Ti-C-B陶瓷涂層改性的炭/炭復(fù)合材料。

材料優(yōu)勢(shì)：這種新型陶瓷涂層及其復(fù)合材料可耐3000℃燒蝕，這一發(fā)現(xiàn)有可能為高超聲速飛行器的研制鋪平道路。

材料應(yīng)用：飛行速度等于或大于5倍聲速時(shí)，飛行器的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部件能夠承受住劇烈的空氣摩擦和高達(dá)2000-3000℃，中南大學(xué)新發(fā)現(xiàn)的超高溫陶瓷涂層及其復(fù)合材料可為上述部件提供較好的保護(hù)。

三、2.2GPa超高強(qiáng)鋼

  材料簡(jiǎn)介：呂昭平教授團(tuán)隊(duì)基于晶格錯(cuò)配和高密度納米析出的理念，設(shè)計(jì)并制備出超高強(qiáng)馬氏體時(shí)效鋼，強(qiáng)度最高達(dá)2.2GPa，還具有很好的塑性（大約8.2%）。而且由于采用廉價(jià)質(zhì)輕的Al等元素代替高成本的Co、Ti等合金元素，還能大幅度削減成本。

材料優(yōu)勢(shì)：材料屈服強(qiáng)度進(jìn)入2GPa的超高范圍時(shí)，進(jìn)一步改善材料延展性的難度幾乎是成倍提高，高強(qiáng)高韌馬氏體鋼是滿足輕量化及節(jié)能減排的重要手段。

材料應(yīng)用：具有超高強(qiáng)度的金屬材料通常應(yīng)用于汽車、航空及國(guó)防工業(yè)等極高載荷等茍刻條件，這種結(jié)構(gòu)材料除了要求超高強(qiáng)度，通常也要求良好的延展性和韌性，以便能夠?qū)崿F(xiàn)零部件精準(zhǔn)成型，并可防止出現(xiàn)材料和部件的意外失效。

四、超強(qiáng)納米陶瓷鋁合金

材料簡(jiǎn)介：采用“原位自生技術(shù)”，通過(guò)熔體控制自生，陶瓷顆粒的尺寸由幾十微米降低到納米級(jí)，突破了外加陶瓷鋁基復(fù)合材料塑性低、加工難等應(yīng)用瓶頸，研制出超強(qiáng)納米陶瓷鋁合金，讓鋁里“長(zhǎng)”出陶瓷。

材料優(yōu)勢(shì)：納米陶瓷鋁合金重量輕，且具有高剛度、高強(qiáng)度、抗疲勞、低膨脹、高阻尼、耐高溫等特點(diǎn)，有望帶動(dòng)航空、汽車、高鐵領(lǐng)域步入更輕、更節(jié)能的新材料時(shí)代。

材料應(yīng)用：目前納米陶瓷鋁合金已經(jīng)用于天宮一號(hào)、天宮二號(hào)、量子衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星等關(guān)鍵部件翱翔于太空。同時(shí)，應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)活塞和汽車關(guān)鍵部件，不僅能有效減重，還可以節(jié)能減排、提高安全性。

五、多功能材料之王

材料簡(jiǎn)介：團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出了一種智能響應(yīng)性高分子材料，竟然有著六種（熱、電、光、pH、金屬離子與氧化還原劑）響應(yīng)模式，而以往將三種響應(yīng)性集合起來(lái)就已經(jīng)是難上加難了，同時(shí)它兼具自修復(fù)、智能響應(yīng)、形狀記憶等多種功能，堪稱“多功能材料之王”。

材料優(yōu)勢(shì)：通過(guò)簡(jiǎn)單的制備即可得到具有多種功能的聚合物，并且價(jià)格低廉，容易量產(chǎn)，對(duì)于多功能材料的開發(fā)有著重要的啟示作用。

材料應(yīng)用：低聚苯胺具有光熱轉(zhuǎn)變的性質(zhì)，因此可以將光作為熱的來(lái)源，此為光響應(yīng)性。并且可以利用光來(lái)作為材料的修復(fù)刺激源；低聚苯胺還具有可逆地被質(zhì)子化的性質(zhì)，也就是具有pH響應(yīng)的性質(zhì)。表現(xiàn)為對(duì)其他幾種響應(yīng)性有影響；帶有低聚苯胺的材料有著氧化還原試劑響應(yīng)性，以及電氧化還原性。

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六、石墨烯包覆海綿

   材料簡(jiǎn)介：設(shè)計(jì)出一種具有原位加熱和油水分離功能的石墨烯海綿，降低了原油粘度并提高原油吸附速率（吸附時(shí)間降低了94.6%）。

材料優(yōu)勢(shì)：海上石油泄漏時(shí)，短短幾小時(shí)內(nèi)，石油黏度就會(huì)增加上百倍，目前的疏水親油性質(zhì)的多孔吸附劑材料難以快速吸附浮油。原位調(diào)節(jié)石油流變性并最終實(shí)現(xiàn)石油的快速清理是一個(gè)原創(chuàng)性的概念，開啟快速清理水面高粘度浮油的新紀(jì)元材料應(yīng)用：快速清理水面高粘度浮油；未來(lái)的智能復(fù)合材料還可以吸附乳化的高粘度石油以及水下超重質(zhì)石油或者瀝青。

七、90％純度碳納米管水平陣列

材料簡(jiǎn)介：開發(fā)出一種利用碳納米管與催化劑對(duì)稱性匹配的外延生長(zhǎng)的全新方法，通過(guò)對(duì)碳管成核效率的熱力學(xué)控制和生長(zhǎng)速度的動(dòng)力學(xué)控制，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)為手性指數(shù)（2m,m）類碳納米管陣列的富集生長(zhǎng)。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)：用固體碳化物催化劑能合成出特定結(jié)構(gòu)的碳納米管，理論預(yù)測(cè)，這種方法純度可達(dá)99％。

材料應(yīng)用：碳納米管（CNTs）因其優(yōu)越的力學(xué)、電學(xué)和熱學(xué)性能，被認(rèn)為最有潛力取代硅用于下一代微電子器件，相同結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體性碳納米管水平陣列非常適合用來(lái)生產(chǎn)碳納米管晶體管。

八、超疏水抗菌涂層

  材料簡(jiǎn)介：將環(huán)保型抗菌劑修飾到含氟聚合物上，并引入具有反應(yīng)活性的聚脲醛（poly(urea-formaldehyde)，PUF）彈性納米粒子，經(jīng)過(guò)異氰酸酯交聯(lián)后得到一種具有微/納復(fù)合結(jié)構(gòu)的超疏水抗菌涂層。

材料優(yōu)勢(shì)：該涂層的水接觸角可達(dá)160°以上，滾動(dòng)角低于2°，表現(xiàn)出極佳的自清潔性和疏液性，兼具低附著力和殺菌的性能，對(duì)大腸桿菌（E.coli）和金黃色葡萄球菌（S. aureus）的殺菌率可達(dá)99%。

材料應(yīng)用：該系列成果有望替代現(xiàn)有重金屬類和自拋光類海洋防污涂料應(yīng)用于海洋船舶和軍艦上，在解決海洋生物污損的同時(shí)不對(duì)海洋環(huán)境造成破壞。

九、金屬有機(jī)骨架材料

材料簡(jiǎn)介：金屬有機(jī)骨架材料是一種多孔結(jié)晶材料，由有機(jī)單體和金屬離子聚合組成，可通過(guò)表面可調(diào)控的靜電荷和堿性官能團(tuán)，實(shí)現(xiàn)對(duì)大量細(xì)微顆粒物和可揮發(fā)有機(jī)物（VOC）的捕獲和高效降解。

材料優(yōu)勢(shì)：這種材料是目前世界上已知的吸附儲(chǔ)存氣體分子能力（比表面積）最強(qiáng)的一類材料，比表面積最高可達(dá)8000平方米每克，是活性炭、分子篩的10多倍。濾除效率得以持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，無(wú)二次污染，且濾除率超過(guò)99％。

材料應(yīng)用：這種材料在可見光照射下，實(shí)現(xiàn)日光催化，將有害有機(jī)物分解為二氧化碳和水。在室溫下的空氣過(guò)濾結(jié)果顯示，這種材料能有效將空氣中的PM2.5和PM10污染物降低99.5％，只有在200攝氏度的條件才會(huì)出現(xiàn)較少的效率損失。

十、高性能粉末涂料用樹脂

簡(jiǎn)介：由廣州擎天材料科技有限公司完成的“鋁型材高性能粉末涂料用聚酯樹脂的研究及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目屬化工技術(shù)領(lǐng)域高性能高分子材料，相關(guān)研究為環(huán)保涂料用樹脂合成行業(yè)的前沿與熱點(diǎn)。

材料優(yōu)勢(shì)：傳統(tǒng)鋁型材采用溶劑型涂料進(jìn)行涂裝，存在VOC（揮發(fā)性有機(jī)物）排放高、效率低、安全風(fēng)險(xiǎn)大和資源浪費(fèi)等問(wèn)題。粉末涂料為環(huán)保型涂料，則避免了上述問(wèn)題，屬于國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展類產(chǎn)業(yè)。