新材料爆發在即？
點擊（jī）量（liàng）：536 發布（bù）時間：2017-03-18 作者：快猫视频APP下载安装（上海）增材製造（zào）技術有限公司
誰都（dōu）沒想到，08年華爾街惹的禍居然像多米諾骨牌一樣發酵（jiào）並蔓延全球（qiú）。這場危機扁平化、隱性化、長期化，“抗戰八年”未果，已（yǐ）演變成全球生產、交（jiāo）易和生活方式（shì）的洗牌。這場危機究竟何時到頭（tóu）？
危機（jī）有“危”亦有“機”。曆史經驗表明，每一場經濟危機都伴隨著（zhe）一場技術革命（mìng），繼而，新技術革（gé）命又（yòu）將成為推動經濟增長的強大引擎，走出危機。
至少從前三輪技術（產業）革命看，從蒸汽機到化石能源再到電力，都是能（néng）源利用（yòng）的轉變，也是材料的基礎之變。
以此看今朝，雖然新（xīn）能源如太陽能等占比快速上升，但尚（shàng）未形成供（gòng）應方式的革命性變化，加之，能源革命亦遭遇材料壁壘（lěi），因此，新一輪科技和產業變革無疑將以（yǐ）新材料的技術突破為前提。
因為一旦材料出現（xiàn）顛（diān）覆，將根本改變人類曆（lì）史進程（chéng）。從青銅時代到鐵器時代，若非石油的發現、塑料的發明，人類豈能進入如此豐富的能源化工時代？就是信息技（jì）術也得益（yì）於矽（guī）材（cái）料的（de）突破。
隻是當初這些新材料爆發的革命（mìng）能量（liàng）已逐漸用盡，不管是（shì）摩爾定律（lǜ）的失效還是塑料工業的汙染，都已無法延續原有材料或持續性創新所能力挽狂瀾。當（dāng）下新經濟呼喚新材料的顛覆性革命（mìng），新技術革命才有實現的（de）可能，因此，新（xīn）材料（liào）可（kě）謂科技革命（mìng）的前哨戰。
於是當人們被危機搞得疲憊不堪，殊不知一場新材料的盛宴已悄然開場。因為材料科學研究本身就出（chū）現了顛覆。
相比（bǐ）原（yuán）本新材（cái）料的發（fā）明基本是一個個（gè）試，成功（gōng）純屬“瞎貓撞上死耗（hào）子”，美國受人類基因組計劃的啟發，於2011年啟動材料基因組計劃，將元素周期表上的元素不同（tóng）組合（hé），依靠計算程序（xù）“預（yù）言”成千上萬的新材料（liào）。單全（quán）球（qiú）三大材料基因庫就（jiù）包含上千萬種材料（liào）和幾（jǐ）十萬種假想材料。
基於此（cǐ），科學家將以人（rén）工智能預測材料組合的性質，有的放矢地設計、構建和塑造各種超乎想象的新材料，或讓衣服可以導電，或讓太陽能利用效率是現在（zài）的千倍以上（shàng），甚（shèn）至新生物材料幾乎能“以假亂真”。
新材料無疑從物質宏觀（guān）層麵的重組進入了納（nà）米微觀層麵的自由設計階段，並打開了材料基因的潘多拉（lā）魔盒。
因為伴隨原子基因之變，材質、性（xìng）能（néng）隨之而變，新材料（liào）由此在（zài）改頭換麵、移花接木中上演魔術般的奇跡。於是（shì），納米改造可以使混紡（fǎng）織物殺死（sǐ）細菌，可（kě）隨（suí）意（yì）剪切的新型（xíng）膜材料（liào）將讓一切（qiē）都成為顯示屏（píng），甚至是“T-1000終結者”那樣的3D液態金屬機器人也（yě）離人類越來越近（jìn）了。
顯然，新材料革命已近在咫尺，當下開始進入百（bǎi）花齊放的爆發期，而具有革命性，未來（lái）或將以釜底（dǐ）抽薪之（zhī）勢席卷全球的，有如下（xià）六大新材料（liào）：
一是石墨烯，僅（jǐn）由單層碳原子構成，卻（què）打開了（le）二（èr）維材料的新天地。
石墨烯（xī）自誕生就頭戴最薄、最堅硬、導電導（dǎo）熱性能最強的萬能材料王冠（guàn），不僅在軍工航空大顯（xiǎn）身手（shǒu），並在移動通訊獨領風騷，越發顯現多（duō）麵能手的特質。尤其是石墨烯電池一旦真的實現（xiàn）“充電十分鍾能（néng）跑1000公裏”，那無疑將取（qǔ）代（dài）煤炭與石油（yóu），顛覆現有能源格局，有專家甚至預測中東（dōng）許多產油國將（jiāng）因此排隊破產。就連任正非都認為（wéi）石墨烯將（jiāng）取代矽，由此掀起一場顛覆性的新（xīn）技術新產業革命。
二是 ，外（wài）柔內剛，被譽為“黑色黃金（jīn）”，在航空航天、軍（jun1）工裝備等領域大（dà）放異彩。
美國F-22、F-35戰機的碳纖維複合材（cái）料用量比（bǐ）例分別達到24%、36%，A350等大型民機占（zhàn）比更高（gāo）達50%以上。波音787機體50%使用（yòng）碳纖維後，不（bú）單省油20%，維修和運營成本也分別降低30%、10%。專家預測，一旦2020年碳纖維成本與鋁合金持（chí）平，那麽“碳纖維+新能源”可能是第二次汽車革（gé）命。僅2008-2014年全（quán）球碳纖維（wéi）就暴增五成，據測算（suàn）未來十年呈兩位數增長，那麽全球市場規模或超1.3萬億元。
碳纖維應（yīng）用在空客（kè）A380客機上
三（sān）是超材料，是21世紀以來才出現的一類新材料。
它具備超乎自然的特殊功能，而這取決於人工設計（jì）的特殊結構。比如，光操縱材料就可（kě）以特定的納米結構對光線進行散射，進而讓物體隱形。自愈材料（liào）可以在無人幹預下通過改造化學鍵和利用細菌來修複破損，當下海（hǎi）軍艦船就以自愈混凝土防腐。顯然，超材料可（kě）在人類設（shè）計（jì）下突破自身本性“魂不附體”，或將（jiāng）“一石（shí）激起千層（céng）浪”，單是扭曲光線的超材料就將引發光學革（gé）命。
四是（shì）可降解、可變形塑料，將啟動二次（cì）塑料革命。
畢竟人類每三年生（shēng）產近10億噸（dūn）塑料，其中一半被廢棄，資源浪費不說，關鍵是大麵積的（de）環境汙染與健康危害，無怪乎各國都發（fā）出“限塑令（lìng）”了。為此，未來生物塑料將“脫胎換骨”，既能變形可再生，又無毒性可（kě）降解，以求生（shēng）產時節能減排、使用時環境友好，進而走上不再（zài）依賴（lài）石油生產塑料的道路。
五是3D打印粉末材（cái）料，從工程塑料（liào）到陶瓷材料再到金屬粉末，迎來全麵爆發。
尤其伴隨軍工、醫（yī）療等越來越廣泛的應用，2015-2020年（nián）複合增長或達24.4%。金（jīn）屬3D打印甚至（zhì）越過研究與商業應用（yòng）的“死（sǐ）亡穀”，有仗於微觀結構的控製，即通（tōng）過控製過程變量對材料在原（yuán）子層麵打印。比如記憶電阻、量子計算等都需要（yào）用（yòng）到原子級定製材料，由此將為能源、化工、信息領域提供（gòng）經濟的（de）材料（liào）解（jiě）決方（fāng）案。
六是4D打（dǎ）印超能材料，比3D打印增加（jiā）了時間維度，可通過軟件設定模（mó）型和時間自動變化形狀和大小。
比如可記憶高分子材料（liào）等不是事先（xiān）對材料編程，就是在（zài）水（shuǐ）等（děng）催化劑作用下自我組裝成型。試想，一個（gè）部件在太空中自組裝成一個完整的衛星（xīng），而不需要電腦芯片或馬（mǎ）達驅動，服裝、建築、航空產（chǎn）業等均將因此打開（kāi）想象的翅膀（bǎng）。
由此可見，新材料是工業之基，亦是百業（yè）之本。就連亨德裏克（kè）•貝克蘭（lán）這個（gè）“塑料之父”都未料到，塑料會（huì）如此前所未有地改變社會（huì），不單“飛入尋常百姓家”並短短百年內造就數萬億產業。
新材料的顛（diān）覆性顯而易（yì）見，因為新材料改造的不是（shì）企業，而是整個行業；顛（diān）覆的不是生產經營，而是整個（gè）商業模式。雖然（rán）塑料因輕便、廉價等極大取代了鐵器等，但正因有了（le）塑料，才有了（le）消費革命，收音機、計算機、合成纖維、一次性用具（jù）等才得以大量生產。
說到底，蘋果顛（diān）覆諾基亞，不單是（shì）智能機對功能機的替代，更（gèng）是材料革命（mìng）的（de）勝利（lì），以致時（shí）尚創（chuàng）造需（xū）求，引無數果粉競（jìng）折腰（yāo）。而從石（shí）油的工業經濟到矽的信息時代，新材料的發（fā）現都讓人類突破原有限製、引發文明發展的“臨門飛躍”。
到如今，我們再次處於材料科（kē）學革命的邊緣。僅為解決海量數據的保存和調取，一旦指甲大（dà）小新石英材料能保存萬（wàn）億字節的信息，人類何愁存（cún）儲器不夠用（yòng）？加之，量子元件等興起，計算機的“改頭換麵”，無疑將讓基於此的信息社會引發蝴蝶效應，進而真正改變世界。
正因新材料（liào）決定（dìng）未來的工業基礎，各國無不極大關（guān）注並付諸行動。
美國在克林頓時期就先後（hòu）發布先進汽車（chē）材料計劃、未（wèi）來工業材料計劃。單為推動納米材料，小布什執政八年就投入（rù）百億美元，而到奧巴馬任期更加強了新材料研發。
歐盟也（yě）不甘示弱，從原材料行動計劃到納米技術戰略，更以石墨烯旗艦（jiàn）計劃野心勃勃。
對此（cǐ），中國雖是後起之（zhī）秀，但08年危機剛至，就（jiù）祭出新材料等戰略性新興產業，到如今，從中國製造2025關注新材料技術路線，到新材料的“十三五規劃”，中國（guó）在新材料上奮起直追。
加之，日（rì）本超級鋼鐵材料開發計劃，德（dé）國“21世紀技術關鍵的（de）新材料計劃”等，新材料已（yǐ）是兵家必爭之地，這（zhè）恰恰也（yě）是（shì）經濟危機逼出來的。
“
因為誰能掌握未來新材料，誰就能（néng）在這場危（wēi）機洗（xǐ）牌中脫穎而出。新材料儼然成為走出危機的先行指（zhǐ）標（biāo）。
”
隻不過，正如人造塑料最早在（zài）1869年被合成，其產品卻直到20世紀20年代才真正開始市場化，每一個新材料（liào）都需要時間證明它的潛（qián）力，尤其當前材料領域還處於實驗科學範疇，想要商業化需要大量資本和時間（jiān）的等待。
畢竟，新材料從理論可能到現實成品（pǐn），越過（guò）這一臨界已屬不（bú）易，更別提進入應用領域，取（qǔ）代傳統材料進而顛覆行業，勢必引發衝突與爭論。但也隻有充分爭論與嚴謹論證，才能加快新材料的研發與市場化。
這就不難預料，未來新材料一旦全麵登台，引發產業革命促使新經（jīng）濟增長（zhǎng）替代，那麽屆時所謂的危機也就被化解、超越（yuè）了。
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