2024年材料行业创新十大趋势

2024 年材料行业创新十大趋势
• 可持续性材料 Sustainable Materials
• 智能与响应材料 Smart & Responsive Materials
• 纳米技术 Nanotechnology
• 快速成型制造 Additive Manufacturing
• 轻量化 Lightweighting
• 材料信息学 Material Informatics
• 先进复合材料 Advanced Composites
• 石墨烯和2D材料 Graphene & 2D Materials
• 表面工程 Surface Engineering
• 材料管理 4.0 Materials Management 4.0

创新地图揭示十大材料行业趋势的影响
材料创新地图，展示了 2024 年十大先进材料技术的影响。目前，初创企业正在开发可持续、反应灵敏的智能材料，这些材料还具有更好的物理特性，例如，生物降解塑料、热适应织物和柔性显示器。包括纳米材料和生物材料在内的新型配方为现有材料赋予了新的功能，同时扩大了创新范围。
快速成型制造、先进复合材料和2D材料也促进了各种轻质材料的发展。另外材料信息学和管理、表面工程，也影响着能源、汽车、建筑、生物技术、医疗保健和纺织等多个行业。

2024 年材料行业十大发展趋势

1. 可持续材料
   材料使用和生产过程中产生的大量废弃物迫使各国政府起草各种环保法规。实际上，所有行业都面临着从材料生命周期角度重新安排内部流程的挑战。

建筑、汽车、包装和制造行业的公司正在整合可持续性材料，以降低碳足迹。这些努力的最终目的是减轻废物对地球造成的负担。可持续材料还为循环系统提供了推动力，使循环经济得以实施。

MYNUSCo 生产生物复合材料
印度材料技术初创公司 MYNUSCo ，帮助汽车、物流、包装、酒店和消费品行业实现可持续发展目标。这家初创公司利用农业废弃物和可再生资源生产可生物降解和可回收的化合物。

其产品有助于保护天然矿产和森林，同时还能确保现有生产工艺的可扩展性和适应性。

Rematter 生产可持续楼板
Rematter是一家生产可持续地板、楼板的瑞士初创企业。它们由实木横梁框架和夯土填充物构成，连接方式为干榫或螺钉连接。这样可以方便地拆卸和部件重复使用。

这种楼板材料还具有较高的机械性能，如耐火性和更高的强度，而且碳排放量较低。Rematter 的楼板使建筑商能够建造可持续发展的建筑，并确保在使用寿命结束时有效回收材料。

1. 反应灵敏的智能材料
   为了满足某些工业应用案例的要求，目前正在开发的新型材料具有特定的应用特性。材料科学的进步使智能材料具备了可编程的特性，能够对外部因素的刺激做出行为或反应。

新兴初创公司设计的材料和产品具有多种特性，从热变色、电变色和光变色到压电、形状记忆、自愈和相变特性等。

Memetis 提供高性能致动器
德国初创公司 Memetis利用形状记忆合金制造超紧凑微型致动器。这家初创公司在其材料中实现了记忆效应，这些材料还能承受极端变形，随后恢复到原来的形状。

即使在狭小或密集的安装空间内，这种特性也能支持致动器的性能。Memetis 为消费电子、电信、光学技术、移动和工业 4.0 提供解决方案。

Sorex Sensors 开发薄膜体声谐振器 (FBAR) 技术
Sorex Sensors是一家总部位于英国的初创公司，利用薄膜压电材料在硅晶片上开发高灵敏度微机电系统 (MEMS) 传感器，利用 FBAR 技术产生压电效应。

压电效应使这家初创公司能够以毫微克为单位精确检测温度和质量变化。这样，低功耗的小型设备就能对外部刺激做出反应。该解决方案的一些用例包括薄膜计量以及气体和微粒监测。

1. 纳米技术
   纳米技术的进步表明，纳米级材料的特性不同于大体积材料。纳米纤维、纳米管、同素异形体、量子点（QD）和其他纳米材料的大量涌现，几乎带来了无限的增值空间。

这些改进的特性包括在原子水平上保持工业产品的更高性能。通过利用纳米材料，现代公司确保了其竞争优势，特别是在电子、能源、移动和制造领域。

Nanolumi 制造出纳米晶体
新加坡材料技术初创公司 Nanolumi利用其可靠、安全的过氧化物纳米晶体克服电子显示屏 QD 技术的弱点。这家初创公司将无镉来源、宽光谱覆盖、更纯净的色彩表现和大批量生产的适宜性结合在一起。

Nanolumi 的产品还可取代传统的光致发光纳米晶体和 QD，用于高端电子产品。

BNNano 提供增强型氮化硼纳米管
总部位于美国的初创公司 BNNano生产的氮化硼纳米管具有超疏水、高电绝缘性以及高热稳定性和机械稳定性等特性。这家初创公司以粉末、母合金、色母粒和定制混合物的形式提供纳米材料。

它可应用于航空航天、汽车、国防和纺织行业，以及辐射防护和热管理领域。

1. 快速成型制造
   新兴的快速成型制造设备致力于超越传统的热塑性塑料，并应用具有更大灵活性、定制性和功能性的材料，同时减少废物的产生。3D打印技术的进步反过来又促进了金属、合金、陶瓷、纤维及其化合物的升级。

此外，3D 打印技术还促进了全新耐用聚合物长丝的出现，这些长丝具有更好的导电性、熔融性和耐化学性等特性。

MAT3D 提供复合聚合物材料
意大利初创公司 MAT3D正在开发用于增材制造的新型聚合物材料，这些材料具有更强的功能属性。该初创公司的材料可取代高性能塑料，用于金属3D打印。