态势总结
先进结构材料3D打印化进程加速
科技强国纷纷推进先进结构材料3D打印化进程。劳伦斯-摩尔国家实验室成功开发了一种3D印刷碳纤维复合材料，为今后三维打印碳纤维在航空领域的广泛应用奠定了基础。西门子开发出可耐受1250℃高温的3D打印金属燃气涡轮叶片，刀片的研发时间缩短了近90%，大大降低了产品开发的成本。哈佛大学使用陶瓷泡沫油墨打印出轻质高强材料。加利福尼亚大学的一位科学家3D打印了一种高强度铝合金，其强度与锻造材料相当。
新能源材料不断取得重大突破
全球环境问题日益突出，可以替代传统石化能源的新材料更受关注，太阳能电池、储氢和超导电性都有了新的进展。例如，一个无序的锂电池正极材料是由美国能源部伯克利国家实验室开发的，结构的稳定性和电池的容量都有了很大的提高。美国德克萨斯大学奥斯丁开发了一种新型的阳极材料，称为“共晶合金”（想法），它可以帮助减少锂电池的体积或增加电池容量的两倍。美国北卡罗来纳州立大学开发了硼掺杂碳基超导材料，将超导临界温度由11开尔文提升至37-57开尔文。
叠子芯片材料成为研发热点
随着量子计算与量子通信技术的飞速发展，量子芯片材料的研究在世界范围内引起了广泛的关注。中国科技大学与国家材料研究所合作开发了一种新的二硫化钼二维半导体量子晶体管，为柔性量子芯片的制备提供了一条新的途径。普渡大学、麻省理工学院和阿贡国家实验室等科研机构合作研制的“量子材料镍钐”，或者模仿人脑的新算法。斯坦福大学已经开发出一种在室温下工作的量子芯片材料，它包括一个量子点和两种“色心”，使得量子处理设备朝着实际应用迈出了一大步。
新型半导体材料和显示材料继续强势发展
在显示材料方面，德国弗劳恩霍夫研究所的研究人员开发了纯石墨烯OLED电极的制备工艺，它可以用来生产新一代的触摸屏材料，太阳能电池板和其他高端产品。韩国LG和三星投资2500万欧元在Cynara，德国的OLED材料开发，支持有机发光材料的开发，涵盖各种颜色。伊利诺伊大学和陶氏电子材料公司开发了一种新型多功能纳米发光二极管，它既能发光又能发光。在半导体材料领域，美国伊利诺伊大学成功地在硅衬底（GaN）上产生了高电子迁移率晶体管结构。美国莱斯大学的研究人员通过氟改性将二维六方氮化硼从绝缘体转变为半导体。中科院物理研究所、半导体研究所、浙江大学等科研院所成功研制出4-6英寸碳化硅单晶生长炉关键设备，以满足高压碳化硅（SiC）电力电子制造的要求。
趋势展望
先进信息技术变革新材料开发过程
人工智能技术对新材料开发的推动作用初步显现，例如，哈佛大学的研究人员使用机器学习算法，利用废弃数据成功预测了新材料的合成。由美国哈佛学院和普渡大学的人工智能预测制备亚硒酸钠晶体的反应条件，它比一个有超过十年经验的材料化学家更准确。量子计算技术在新材料开发中的优势得到了验证，例如，IBM科学家利用了它开发的新算法，成功模拟氢化铍7量子位系统（beh12）分子。，随着人工智能和量子计算等先进信息技术的发展和成熟，新材料的模拟和预测的速度将大大加快，新材料的发展过程将产生颠覆性的变化。
绿色、环保、高效和低碳成为新材料发展的主题
当前，环境问题持续发酵，世界各国正努力推进可持续发展和绿色经济。在这一背景下，开发低能耗、可循环使用、可生物降解以及环境负荷低等性能的新材料得到了全球科研机构与科技企业的广泛关注。，与绿色经济和可持续发展直接相关的新材料的研发与商业化进程将持续加速，生物医用材料和节能环保材料等新材料的开发将受到广泛重视。3D打印技术在仿生材料、医用材料、航空航天器件、新武器、可穿戴器件等领域将会获得飞速发展。
材料与物理、化学、生物、信息等多学科交叉融合加剧
随着生物医用材料、信息材料、新能源材料等新材料的持续开发，以及人工智能和量子计算在新材料研发中的加速应用，材料与其他学科将广泛交叉融合，多学科交叉在材料创新中的作用将进一步凸显。，新材料与其它高技术和新兴产业的交叉融合将开创新局面，颠覆性前沿新材料的研究和应用将进一步扩展。
