材料领域未来展望
当今材料科学技术发展的重要方向包括了:结构功能一体化、功能材料智能化、材料与器件集成化、制备及应用过程绿色化。主要体现在:
(1)信息材料向超高集成电路、超低线宽、器件微型化、多功能化、模块集成化发展。信息载体由电子向光子发展,光通信、光传感、光存储、光转换技术成为发展重点方向。DNA结构微型芯片、压电材料、信息存储材料等值得高度关注。
(2)结构材料向轻质、高强高韧、耐高温、耐腐蚀、耐磨损、低成本、环境友好、复合化、多功能化发展。以高性能、低成本制造技术为发展重点,向材料设计—制造—评价一体化、功能化(智能化以功能材料为基础)的方向发展。
(3)功能材料在新型电池材料和超级电容器材料、稀土永磁材料、生态环境材料、生物医药与仿生材料、超导材料等重点方向取得新突破。仿人机器人、骨整合技术值得关注。
(4)在材料共性关键技术方面,纳米技术已经成为世界高度关注点,实用化进程加快,包括在纳米生物传感材料、生物医用材料、纺织材料等。材料设计、制备、加工与综合性能评价新技术使得材料微观结构设计逐步实用化。材料智能化制备技术将材料设计、零部件设计、材料的合成制备及组织性能的实时在线监测、反馈控制融为一体。
(5)材料的绿色制备技术、高效利用共性技术和工程化关键技术已经成为提高产业技术创新能力,形成大规模、低成本、环境友好材料产业的迫切需求。
中国的经济社会发展经过30年的改革开放站在了新的十字路口,在“产业立国”的新历史阶段,中国的工业化之路也面临新的选择,从一个经济大国到一个经济强国,新能源、新材料、信息产业、新医药、生物育种、节能环保、电动汽车等七大战略性新兴产业,将成为我国在本轮国际金融危机背景下继4万亿元投资和十大产业振兴规划之后的新一轮刺激经济的方案。针对新材料成为战略性新兴产业之一,基于占我国GDP 28%、城镇就业人口近50%的材料领域现状,充分发挥材料领域科研成果和专利技术居世界前列的优势,材料应成为国民经济基础与先导,不仅要应对金融危机和推动经济平稳较快发展,以促进产品升级换代和节能减排;也要催生新技术革命和培育战略性新兴产业,以支撑国家经济发展方式的根本转变。
材料领域将坚持满足当前需求与实施长远战略相结合,坚持新兴产业培育与传统结构调整相结合,坚持技术创新引领与市场需求带动相结合,坚持市场机制运作与宏观政策引导相结合,是未来材料领域发展的出发点和重点。
努力培育半导体照明、新型显示系统、高性能电池、稀土功能材料、高性能纤维及复合材料、军民两用材料等高成长、高带动战略性新兴产业生长点。切实促进具有广阔的市场前景、资源消耗低、带动系数大、就业机会多、综合效益好的新材料产业发展。
奋力抢占微电子/光电子材料与器件、新型功能与智能材料、高性能结构材料、纳米材料和器件、先进超导材料、高效能源材料、生态环境材料等新材料技术制高点;开展材料设计、制备加工与评价,材料高效利用,材料服役行为和工程化关键技术研发。
设计是机械制造业的灵魂,材料是基础,机械的高精度、长寿命、高度自动化是机械制造强国必由之路,为此,必须加强材料与零部件制造技术研究与开发。大力推进钢铁、有色、石化、纺织、轻工、建材等量大面广的基础性原材料产业的结构调整与产业升级,实现关键共性技术的重点突破;提升能源利用效率,降低污染物排放,以应对气候变化,落实节能减排,实现我国材料产业由大变强。
“十二五”材料领域未来发展将实施前瞻部署策略,科学把握新技术的原创点;实施集成创新策略,重点抢占前沿技术制高点;实施引领发展策略,着重培育战略性新兴产业生长点;实施重点跨越策略,始终立足产业化的着力点。切实加强我国材料高技术领域自主创新能力,切实推进材料领域低碳化、高值化发展,切实提升产业的核心竞争力,为我国经济社会发展与国防安全提供强有力的材料支撑。
致谢:本文部分信息资料由“中国科学院武汉文献情报中心先进制造与新材料战略情报研究小组”提供,谨致谢意!
(注:中科院化学所徐坚教授, 国家“863”新材料领域专家组组长)
- 深圳大学徐坚教授团队《Adv. Sci.》:臭氧辅助多巴胺快速聚合 2023-12-26
- 深圳大学田雷/朱才镇/徐坚团队 Macromolecules:高折射率和高阿贝数功能高分子材料 2023-11-23
- 深圳大学徐坚、朱才镇教授团队 ACS Macro Lett.:超高分子量聚乙烯膜在拉伸作用下的应力稳定态结晶相 2023-10-01
- 缅因大学张雪峰课题组诚招博士生 - 木材/纸浆、材料科学、高分子科学、化学/化工、机械工程 2024-10-31
- 2024年全国高分子材料科学与工程研讨会在扬州召开 | 后年开封见 2024-10-23
- 程序册 | 2024年全国高分子材料科学与工程研讨会将于10月15日在扬州举行 2024-10-08