（十二）全球30大前沿新材料解析
新材料是指新近发展或正在发展的具有优异性能的结构材料和有特殊性质的功能材料。目前，前沿新材料主要包括硼墨烯材料、过渡金属硫化物、4D打印材料、仿生塑料等，加快布局前沿新材料已成为我国的重大战略之一。
1、全息膜
简介：全息膜实际上一种综合衍射图(hologram)技术的实际应用，它是国际上首次实现在无论光源是否充足的情况下，都能透过正面及背面两侧同时、多角度(即360°) 直接观看影像的，具有划时代专利技术的投影膜。
全息膜因其可提供空中动态显示，清晰显像的同时，能让观众透过投影膜看见背后景物，又能与互动软件组合，产生三位立体互动影像，是观者产生身临其境，玩转空间的感觉，具有高清晰、耐强光、超轻薄、抗老化等无可比拟的众多优势，而成为未来最具有发展前景界创汇的材料之一。
未来发展趋势：全息膜因其可提供空中动态显示，清晰显像的同时，能让观众透过投影膜看见背后景物，又能与互动软件组合，产生三位立体互动影像，是观者产生身临其境，玩转空间的感觉，具有高清晰、耐强光、超轻薄、抗老化等无可比拟的众多优势。
而成为未来最具有发展前景的材料之一。那么，在未来势必会有更多的科研人家，聚焦在全息膜上的研究。
结合当下的材料发展趋势，预测未来全息膜的发展趋势主要包括以下两个方面：
第一，分子级别的纳米光学组件将是发展趋势，即由全像彩色滤光板结晶体 (HCFC) 为核心材料，融合纳米技术，材料光、光学高分子等多学科成果生产而成。
第二，轻薄内部蕴含先进的精密光学结构，以达致高清晰、高亮度的完美显像。成像效果卓越画面晶莹剔透，材料简约纤薄传播设计深蕴，用于电子器件、光学薄膜。
可以说，全息膜这项技术很多国家都在研制，毫不夸张的说它包含了未来，谁最先掌握并使用这项技术，谁就最先走入未来的先进技术行列。
2、金属氢
简介：金属氢是液态或固态氢在上百万大气压的高压下变成的导电体，导电性类似于金属，故称金属氢。
金属氢是一种高密度、高储能材料，之前的预测中表明，金属氢是一种室温超导体。
金属氢内储藏着巨大的能量，比普通TNT炸药大30~40倍，2017年1月26日，Science杂志报道哈佛大学实验室成功制造出金属氢。
2017年2月22日，由于操作失误，这块地球上唯一的金属氢样本消失了，从理论上来看，在超高压下得到金属氢是确实可能的，不过，要得到金属氢样品，还有待科学家们进一步研究。
已掌握的超导材料大多需在液氨 (-269℃) 或液氮 (-196℃) 冷却下使用，这使超导技术的发展受到限制，和化学家不同，天文学家将氢和氨以外的一切元素统称为金属。
在高温和高压条件下，气态的氢也可以成为电导体的金属氢，以木星为例：最外层是1000公里厚的气态分子氢，再往下是24000公里厚的液态分子氢，再往下是45000公里厚的液态金属氢。
1936年美国科学家维那对氢转变为金属的压力作了首次计算，提出了氢转变为金属的临界压力是在100万到1000万大气压的范围以内。
未来发展趋势：金属氢的超导临界温度(即体现超导性质主最高温度)是零下223C零下73°C，可能能够在固态二氧化碳(- 78.45℃)温度下使用，这将大大推动超导技术的发展。
由于金属氢是高密度材料，用它作燃料，火箭的体积和重量都会大大减小，航天事业将因此而产生巨大的飞跃。
一旦金属氢问世，就如同当年蒸汽机的诞生一样，将会引起整个科学技术领域一场划时代的革命。
金属氢是一种亚稳态物质，可以用它来做成约束等离子体的”磁笼”，把炽热的电离气体”盛装”起来，这样，受控核聚变反应使原子核能转变成了电能，而这种电能将是廉价的又是干净的，在地球上就会方便地建造起一座座”模仿太阳的工厂”，人类将最终解决能源问题。
3、超固体
简介：超固体其实对应的是超流体，指的是一种具备超流特性的固体，也就是集”超流体+固体“特性于一身的物质。
简单来说就是超固体既有晶体态中原子规则排布的特征又可以像超流体一样无摩擦流动。
在极低温下超固体晶体中的空隙能够集中在起到处流动，如果在超固体一侧的空隙中放上固体，那么固体会随着这些空隙界创汇起在超固体中随意穿梭，甚至直接穿梭就如穿墙术那样自由穿梭。
未来发展趋势：这种新物质态只能存在于极低温且超高真空条件下，这意味着至少目前我们还无法将其应用普遍化。
不过更深入的理解理解这种明显矛盾的物质状态可以帮助我们更好地理解超流和超导的性质，从而极大促进超导磁体，超导传感器以及能量传输等行业的发展。
而在未来，在超固态，空位将成为相干的实体，可以在剩下的固体内不受阻碍地移动，就像超流一样。
而玻色爱因斯坦凝聚体是一种出现在超冷温度下的奇异物态，在如此低的温度下原子的量子特性变得极其明显，展现出明显的波动性。
4、木材海绵
简介：木材海绵是用化学品处理，剥离半纤维素和木质素而成，可以从水中吸收油脂，吸收量是其自身重量的16~46倍，可重复使用多达10次。
这种新型海绵在容量，质量和可重复使用性方面超越了我们今天使用的所有其他海绵或吸收剂。
未来发展趋势：石油和化学品泄漏对世界各地的水体造成了前所未有的破坏，作为清理海洋中的绿色方式，木海绵能够有效解决这个问题。
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