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材料的进步是科学在各个领域发展和应用的物质基础。近年来，世界主要国家制定了材料科学关键科技发展战略，如美国的“材料基因组计划”、欧盟的“石墨烯旗舰计划”、上海科学院技术预见研究团队等，参考相关国际机构的意见，结合上海专家组的意见，提出2016年材料领域八大半导体材料——第三代半导体材料。第三代半导体材料是一类性能优良的半导体材料，包括碳化硅（SIC）、氮化镓（GAN）、氧化锌（ZnO）、氮化铝（AlN）等，具有较高的饱和率和较好的抗辐射性能，传统的半导体材料如高辐射剂量、大功率（尤其是SI）已不能适应这种场合，具有明显的优势，最典型的SiC材料SiC能带来更高的光电转换效率，可使LED照明成本降低40%，将其应用于太阳能发电，可使SiC的转化率降低25%以上，降低功率元件的功率损耗。将其应用于特高压直流输电和智能电网，可使网损降低60%，供电效率提高40%；新能源在工业电机等领域的应用也能达到20%-50%的节能效果。效率的提高也会减少设备的体积。例如，计算机适配器中使用的设备数量可以减少80%
自2014年以来，以SiC为代表的第三代半导体产业联盟在美国成立。目前，已从美国各级政府获得4亿美元资金，日本政府也较早认识到碳化硅的重要意义，将其作为未来节能战略的重要技术，并于2013年列入“首相战略”。石墨烯是一种二维碳材料，具有良好的导电性和透光性等独特性能，相信它有望在一些科研和工业领域带来革命。目前潜在的应用方向主要集中在：新一代集成电路的基础、新一代触摸屏的透光效率、石墨烯的加入以提高电池性能。石墨烯产业的发展也受到世界主要国家的重视。我国石墨烯制造相关的市场活动和产业规划遍地开花，目前已有部分企业发展到吨级。重庆生产了第一批石墨电池和导热膜石墨烯超级电池。在新能源汽车的测试中，他们还实现了8分钟充电和1000公里续航的颠覆。石墨烯场效应晶体管在实验室也显示了高达155g的超高性能。当然，石墨烯的发展还有很多关键性的障碍，比如，石墨烯的量产缺乏环保风，但在资本介入的情况下，可以预见，2016年石墨烯行业将迎来大规模的柔性玻璃，甚至它的生产工艺都是基于造纸厂的经验，造纸厂可用于电子设备的曲面屏幕，以及太阳能电池和照明。Willow原计划于2013年发布，但由于技术和工艺原因，最终产品可能只能在2016年发布，光学超材料部分亚波长尺度的材料结构可能会产生奇怪的宏观光。例如，蝴蝶翅膀的颜色来源于其微观结构，而不是简单的反射。特定波长的科学家利用这一原理制造出许多以前难以想象的材料，这种所谓的光学超材料大大扩大了人们对材料介电折射率等电磁特性的选择范围。从负值的无穷小到均匀再到梯度，将光学超材料制成超级透镜，观察尺寸小于光波波长的材料；它有望用于二维全息图，甚至用于液体自驱动金属隐身斗篷的研制。液态金属可以通过“吞咽”少量的物质获得能量，并且可以在没有外部动力的情况下独立高速运输。在不同的环境中，液体自驱动金属能够反映复杂的交互等行为，甚至给人以“金属生物学”的表现，虽然离电影中的液体机器人还很远，但它已经看到了智能微泵和柔性运动机构的潜力。预计它将给机械领域带来许多变化。气凝胶气凝胶也称为“冷凝烟”。它是密度最低的固体。它可以被认为是一个非常松散的骨架氧化铝或碳材料。形成的骨架只占材料总体积的不到2%，其余空间充满空气。因此，气凝胶的宏观物理性质非常接近空气：密度非常低，不到木材的百分之一。良好的隔热和电气绝缘，能轻易抵抗直接火灾；气凝胶具有一定的透光率，透光性好，强度高。因此，通过吸声隔音和合成高效复合材料，可以合成大量的空隙，用于新型二维材料的储能或催化，如作为第一宏观二维材料的黑磷石墨烯，它显示出许多神奇的特性，引起了广泛的关注。尤其是在电子行业，石墨烯被认为具有颠覆性的潜力。然而，石墨烯是电的良导体，很难解决缺乏能隙结构的先天缺陷。因此，距离集成电路的应用还不是针对这个问题的。一些科学家正试图寻找一种二维物质，将具有能隙结构的黑磷置于普通白磷之上。经精密热处理后，具有层状结构。经过一系列的处理，邢台建筑保温一体化服务商,它可以被分离成一层黑色的磷。它具有可调半导体的特性，可以用来代替许多现有的半导体元件，如太阳能电路。此外，黑磷的光分散效果优于石墨烯，有望首次应用于光学纳米压电材料。当压电材料受到外力作用时，可以将机械能转化为ZnO纳米棒。当ZnO纳米棒被迫弯曲时，会产生微弱的压电效应。这两种材料的摩擦表面是均匀的小编推荐：能源 | http://www.bsylpt.vip