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能(neng)(neng)源、汽車、物(wu)流、制(zhi)造和建筑行(xing)業(ye)發(fa)生(sheng)的(de)(de)轉型(xing)，加上不斷發(fa)展的(de)(de)工(gong)(gong)業(ye)4.0創新，推動了對新材(cai)料(liao)的(de)(de)需求(qiu)。材(cai)料(liao)行(xing)業(ye)趨勢包括可持續(xu)性(xing)、輕量化、3D 打印和表(biao)面工(gong)(gong)程解決方案，以(yi)及(ji)智(zhi)能(neng)(neng)材(cai)料(liao)、納米(mi)配方和具有增(zeng)強特性(xing)的(de)(de)先(xian)進復合材(cai)料(liao)的(de)(de)開發(fa)。此(ci)外，人工(gong)(gong)智(zhi)能(neng)(neng) （AI）、機器學(xue)習 （ML） 和數據管理實踐的(de)(de)廣泛采用激勵科學(xue)家(jia)更快地(di)探索和開發(fa)新材(cai)料(liao)。這將先(xian)進材(cai)料(liao)的(de)(de)上市時(shi)間從(cong)幾十年(nian)縮(suo)短到(dao)幾年(nian)。

1. 可持續材料

在使用和(he)生產(chan)材料(liao)的(de)(de)過程(cheng)(cheng)中產(chan)生的(de)(de)大量廢物(wu)迫使政府起草(cao)各(ge)種環(huan)(huan)境(jing)法(fa)規。幾乎(hu)所有行(xing)業在從材料(liao)生命(ming)周期的(de)(de)角度重(zhong)新安排其內部流程(cheng)(cheng)時都面臨著挑戰。建筑、汽車(che)、包裝和(he)制造行(xing)業的(de)(de)公司正在整合可持續材料(liao)，以降低碳(tan)足跡。最(zui)終(zhong)，這(zhe)些(xie)努力旨在減輕地球上的(de)(de)廢物(wu)負擔。可持續材料(liao)還為循環(huan)(huan)系統(tong)提供了推動力，并允(yun)許實(shi)施循環(huan)(huan)經(jing)濟(ji)。

Spectalite 生產(chan)生物復合材料

印度初創(chuang)公(gong)司Spectalite打(da)算(suan)協助汽車，物流(liu)，包裝(zhuang)，酒(jiu)店和消費品(pin)行業實現其(qi)可持續發展(zhan)目(mu)標。這家(jia)初創(chuang)公(gong)司基于農(nong)業廢棄物和可再(zai)生資源生產(chan)可生物降解和可回收(shou)的(de)化合物。其(qi)產(chan)品(pin)有(you)(you)助于保護(hu)天然礦床和森林，同時確保現有(you)(you)制造工藝的(de)可擴展(zhan)性(xing)(xing)和適應性(xing)(xing)。

eCO2Blocks開發可(ke)持(chi)續(xu)建筑材(cai)料

葡(pu)萄牙初創(chuang)公司eCO2Blocks應(ying)用(yong)循環(huan)經濟(ji)原則(ze)來制造可持續建(jian)筑材料。這家初創(chuang)公司的負(fu)碳路面塊通(tong)過實施具有成本效益(yi)的制造工藝不含任何水(shui)泥。此外，eCO2Blocks利用(yong)工業廢物，非飲用(yong)水(shui)和二氧(yang)化碳吸收技術，而不會轉移自然資(zi)源。

2. 響應(ying)式和智能(neng)材料

為了符(fu)合某(mou)些(xie)工業用(yong)例的(de)要(yao)求，目(mu)前正在開發的(de)新(xin)型材(cai)料具有(you)特(te)定于應(ying)(ying)用(yong)的(de)特(te)性。材(cai)料科學(xue)的(de)進(jin)步使智能(neng)材(cai)料具有(you)可編程特(te)性，這些(xie)特(te)性對外部(bu)因素(su)的(de)刺激(ji)做出反應(ying)(ying)或(huo)響應(ying)(ying)。新(xin)興初創公司(si)設計具有(you)不同品(pin)質的(de)材(cai)料和(he)(he)產品(pin)，從熱致(zhi)變(bian)色、電致(zhi)變(bian)色和(he)(he)光致(zhi)變(bian)色到壓(ya)電、形狀記憶、自我修復(fu)和(he)(he)相變(bian)屬(shu)性等特(te)征。

Memetis提供高(gao)性(xing)能執行器

德(de)國初(chu)創公(gong)司Memetis基于形(xing)狀記(ji)(ji)憶合金制(zhi)造超緊湊的微型(xing)致動器。該(gai)創業公(gong)司在其材料中(zhong)實現了記(ji)(ji)憶效果，該(gai)效果也維(wei)持極端變(bian)形(xing)，然后恢復到原(yuan)始(shi)形(xing)狀。即使在狹小或密集的安裝空間中(zhong)，該(gai)特性也支持執(zhi)行器的性能。Memetis 為消費電子(zi)、電信、光學技術、移動性和工業 4.0 提供解決方案。

Sorex 傳感(gan)器開(kai)發薄膜體聲學(xue)諧振器 （FBAR） 技術(shu)

Sorex Sensors是(shi)一(yi)家總(zong)部位(wei)于英國的(de)初創公司，使(shi)用(yong)薄膜(mo)壓(ya)電材(cai)料在硅晶圓上(shang)開發高靈敏度(du)(du)微機電系統（MEMS）傳感器。該(gai)創業(ye)公司利用(yong)FBAR技術產生壓(ya)電效(xiao)應，使(shi)其能(neng)夠準確檢測(ce)飛克(ke)級的(de)溫度(du)(du)和(he)質量(liang)變化。這使(shi)得具有(you)低功耗要求(qiu)的(de)小型設備能(neng)夠響應外部激勵(li)。該(gai)解決方案(an)的(de)一(yi)些用(yong)例包括(kuo)薄膜(mo)計量(liang)以及(ji)氣體和(he)顆粒物監測(ce)。

3. 納米技術

納米技(ji)術的(de)(de)進步表明(ming)，納米級材料的(de)(de)特(te)性與其塊狀材料的(de)(de)特(te)性不同。納米纖(xian)維、納米管、同素(su)異形體、量(liang)子點（QD）和其他納米材料的(de)(de)增殖使幾乎(hu)無限的(de)(de)增值來源成為可能(neng)。這包括加強工業產品的(de)(de)性能(neng)，保(bao)留在原子水平上(shang)。通過利用納米材料，現代公(gong)司確保(bao)了(le)其競爭優勢(shi)，特(te)別是在電(dian)子，能(neng)源，移(yi)動和制造領域。

Nanolumi制造(zao)鈣鈦礦納(na)米晶體

新加坡(po)初(chu)創公(gong)司Nanolumi打(da)算通過其(qi)可靠和(he)安全的(de)鈣(gai)鈦礦(kuang)(kuang)納米晶(jing)體(ti)克服電子(zi)顯示器(qi)QD技術的(de)弱點。這家初(chu)創公(gong)司結(jie)合了無鎘來源(yuan)、寬光譜(pu)覆蓋范圍、更純凈的(de)色彩性能(neng)和(he)大批量(liang)生產的(de)適用性。Nanolumi的(de)產品(pin)還打(da)算取(qu)代傳統的(de)鈣(gai)鈦礦(kuang)(kuang)納米晶(jing)體(ti)和(he)量(liang)子(zi)點，用于優(you)質電子(zi)產品(pin)。

BNNano提供增強型氮化硼納米管

總部位(wei)于美國的初創公司BNNano生產具(ju)有超(chao)疏水性，高電絕緣(yuan)性以及高熱穩定(ding)性和(he)機械穩定(ding)性特性的氮(dan)化硼納(na)米管(guan)。該(gai)初創公司提供(gong)其(qi)納(na)米材料，如粉末，母(mu)合金(jin)，色母(mu)粒(li)和(he)定(ding)制混合物。它適用于航空航天、汽車、國防和(he)紡織行業以及輻射防護(hu)和(he)熱管(guan)理。

4. 增材制造

新(xin)興的(de)(de)(de)增材(cai)制(zhi)造(zao)設施努(nu)力(li)超越傳統的(de)(de)(de)熱塑(su)性(xing)(xing)(xing)(xing)塑(su)料，應用(yong)具有更(geng)大靈活性(xing)(xing)(xing)(xing)、定制(zhi)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)功(gong)能性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)材(cai)料，同時(shi)產生(sheng)更(geng)少的(de)(de)(de)浪費。反過(guo)來，3D打印技術的(de)(de)(de)進(jin)步刺激了金屬(shu)，合金，陶瓷(ci)，纖維(wei)及(ji)其化合物(wu)的(de)(de)(de)升級。它還鼓勵出現全新(xin)的(de)(de)(de)耐用(yong)聚合物(wu)長(chang)絲，這些長(chang)絲具有改進(jin)的(de)(de)(de)導電性(xing)(xing)(xing)(xing)、熔化性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐化學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)等特性(xing)(xing)(xing)(xing)。

MAT3D提(ti)供復合(he)聚合(he)物(wu)材(cai)料

意大利(li)初(chu)創公(gong)司MAT3D正在開發(fa)用于增材制造(zao)的新型聚合物材料(liao)，以提供增強的功能屬性(xing)。這家初(chu)創公(gong)司的材料(liao)取代了用于金屬3D打印的高性(xing)能塑料(liao)。其解(jie)決方案還包(bao)括(kuo)各種具有增強電、磁、抗菌和(he)熱機械性(xing)能的樹(shu)脂，適用于工業(ye)市場。

彩色3D材(cai)料制造3D打(da)印聚氨酯

總部位于(yu)美國的初創(chuang)公(gong)司Chromatic 3D Materials生產(chan)了(le)一套用于(yu)3D打(da)印的耐用高性能(neng)聚氨酯彈(dan)性體，這些彈(dan)性體同時具有適應性和(he)彈(dan)性。該初創(chuang)公(gong)司提供(gong)了(le)高度的定制(zhi)和(he)與添(tian)加劑的兼容性，同時也(ye)確(que)保了(le)最終產(chan)品的質量。Chromatic 3D Materials的產(chan)品迎合了(le)汽車(che)，制(zhi)造和(he)消費品市場(chang)等。

5. 輕量化

從航空(kong)航天(tian)到移動，各行(xing)(xing)各業都在尋求創新方法來減輕多余重(zhong)量，從而提供(gong)卓(zhuo)越的燃(ran)油效率(lv)和(he)(he)操控性。這推(tui)動了(le)對(dui)鋁、鎂和(he)(he)鈦等材料(liao)(liao)以及高強(qiang)度塑(su)料(liao)(liao)和(he)(he)碳纖維的研究。這些材料(liao)(liao)為行(xing)(xing)業提供(gong)了(le)減少因較重(zhong)部件(jian)而造成的環境和(he)(he)運營(ying)負(fu)擔(dan)的選(xuan)擇(ze)。此外(wai)，材料(liao)(liao)行(xing)(xing)業的輕量化創新也提供(gong)了(le)與同等產品相當的安全性和(he)(he)可靠性水平。

6. 材料信息學

如今，大(da)公(gong)司采用數據驅動的(de)材(cai)料方(fang)法，并通(tong)過(guo)信(xin)息(xi)學和計算技術原理(li)以(yi)及ML和AI進行增(zeng)強。這使他們能夠以(yi)細致的(de)方(fang)式排(pai)列和建模材(cai)料數據。除了優化從(cong)復雜材(cai)料數據中(zhong)可靠地(di)獲得科學見解的(de)能力外，信(xin)息(xi)學還加快了研發（R&D）的(de)時間表，節省(sheng)了時間和勞動力。

Kebotix提供自動駕駛材料發(fa)現實驗(yan)室(shi)

總部位(wei)于(yu)美(mei)國的初創公(gong)司(si)Kebotix為材(cai)料研究開發(fa)了一種自動駕駛實驗室(shi)解決(jue)(jue)方案，以加(jia)速新(xin)材(cai)料的探(tan)索(suo)。這(zhe)家初創公(gong)司(si)利用大數據、基于(yu)人工(gong)智(zhi)能(neng)的決(jue)(jue)策(ce)、專用機器(qi)人和方便的界面(mian)來簡化科學(xue)家的周期(qi)。Kebotix對應(ying)對可持續性，公(gong)共衛生和危險工(gong)業物質方面(mian)的挑(tiao)戰特別感興趣(qu)。

Matelligence實(shi)現(xian)基于AI的材料篩選

加拿(na)大初(chu)創公司(si)Matelligence為材料科(ke)學(xue)專家提供數(shu)據驅動的(de)材料發現工具(ju)。其解決方案包括具(ju)有專利AI算(suan)法的(de)計(ji)算(suan)技(ji)術，以減少所需(xu)的(de)科(ke)學(xue)實驗數(shu)量并加快篩選程序。Matellligence的(de)平(ping)臺主要針對(dui)清潔能源(yuan)，電子和制造業(ye)等行業(ye)。

7. 先進復合材料

工業應用(yong)數量的(de)迅速增加也導致了(le)各種復合或(huo)混合材料(liao)的(de)開發。為(wei)了(le)追求提(ti)高性(xing)能和(he)法(fa)規遵從性(xing)以(yi)及降(jiang)低成本，新(xin)興初創公司在樹脂(zhi)、纖維、基材、基質和(he)飾面(mian)方面(mian)進(jin)行了(le)創新(xin)，以(yi)構建定制復合材料(liao)。這些復合材料(liao)解(jie)決方案提(ti)供先(xian)進(jin)的(de)用(yong)戶特定應用(yong)，主(zhu)要用(yong)于基礎設施、能源、工業 4.0 和(he)移動市場。

AMP工業提供(gong)用(yong)于螺旋槳的連續纖(xian)維(wei)復合材料

總部位于美國的初創公司(si)AMP工業公司(si)為(wei)無人機系(xi)統（UAS）制(zhi)(zhi)造先進的復合(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)。這家(jia)初創公司(si)利(li)用單向連續(xu)纖維增強(qiang)熱塑(su)性塑(su)料(liao)（CFR-TP）來(lai)制(zhi)(zhi)造復合(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)。它們(men)具(ju)有高(gao)(gao)強(qiang)度(du)重(zhong)量比和材(cai)(cai)料(liao)韌性，并支持高(gao)(gao)性能應用的可定制(zhi)(zhi)材(cai)(cai)料(liao)設計。

ARCEON創造耐高溫復合材料（HTRC）

荷(he)蘭初創(chuang)公司(si)ARCEON為(wei)衛星(xing)，火箭和發動機零件創(chuang)造了創(chuang)新的耐高(gao)溫(wen)復合材料。其產品(pin)可承受超過1000攝氏度的溫(wen)度，保持(chi)低熱膨脹系數，包含輕質材料，并增強機械堅固性和耐用性。

8. 石墨烯(xi)和2D材料

納米技術的突破使材料(liao)(liao)(liao)(liao)科(ke)學公司能夠配置(zhi)2D或單層(ceng)材料(liao)(liao)(liao)(liao)的途徑。2D材料(liao)(liao)(liao)(liao)具有固(gu)有的導熱性和(he)(he)機械強度，賦(fu)予工業(ye)應用增強的功(gong)能。然而，大多數2D材料(liao)(liao)(liao)(liao)，如鍺烯(xi)(xi)、硅烯(xi)(xi)、錫烯(xi)(xi)和(he)(he)磷烯(xi)(xi)，仍在開發中，不包括(kuo)石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)。作為第一種成(cheng)功(gong)商業(ye)化(hua)的2D材料(liao)(liao)(liao)(liao)，石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)提高了拉伸強度、片內強度、表面耐(nai)久性、電子遷移率、柔韌性和(he)(he)耐(nai)熱性。使用石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)的行業(ye)包括(kuo)電子顯示器、超級電容(rong)器、汽車、建筑涂料(liao)(liao)(liao)(liao)和(he)(he)塑料(liao)(liao)(liao)(liao)制造。

離子(zi)工業(ye)制(zhi)造(zao)石(shi)墨(mo)烯材(cai)料

澳大利亞初創公司Ionic Industries渴望(wang)彌(mi)合石(shi)墨(mo)烯研究(jiu)與開發其商業(ye)(ye)應用之間(jian)的差距。該創業(ye)(ye)公司融合了石(shi)墨(mo)烯和(he)氧化石(shi)墨(mo)烯制造(zao)的專業(ye)(ye)知識(shi)和(he)專利工藝。Ionic Industries專門從(cong)事用于水處理和(he)納濾以及儲(chu)能的石(shi)墨(mo)烯添(tian)加劑。

Carbon Waters提(ti)供(gong)石(shi)墨(mo)烯分(fen)散(san)體

法國初(chu)創公司Carbon Waters專注(zhu)于各種(zhong)市場的(de)液體(ti)石墨烯應(ying)用。這家(jia)初(chu)創公司的(de)石墨烯分散體(ti)為工業表面(mian)和(he)(he)機制提供阻(zu)隔(ge)涂層、潤滑和(he)(he)防腐蝕性能。此外，該(gai)解決方(fang)案還改(gai)善了電子和(he)(he)半導體(ti)的(de)熱管理以及(ji)制造和(he)(he)消費設備的(de)導電性。

9. 表面工程

工業表(biao)面(mian)(mian)暴(bao)露(lu)在(zai)持續的(de)磨損、腐蝕(shi)、紫外線和(he)(he)其他有害因素中(zhong)，需要(yao)具有更(geng)高耐用性(xing)(xing)的(de)涂層。這(zhe)對(dui)于保護汽車、工業、農業、船舶和(he)(he)制造業資產以(yi)及提(ti)高生(sheng)產力至關重要(yao)。此外，工程創新提(ti)供了賦予表(biao)面(mian)(mian)疏(shu)水(shui)性(xing)(xing)和(he)(he)全疏(shu)性(xing)(xing)、自清潔(jie)和(he)(he)平滑特性(xing)(xing)的(de)可能性(xing)(xing)。在(zai) COVID-19 爆發后，表(biao)面(mian)(mian)工程師努力掌(zhang)握抗菌劑，以(yi)便在(zai)工業和(he)(he)非工業場所提(ti)供更(geng)可靠的(de)保護。

SolCold開發(fa)抗斯托克斯熒(ying)光技術

以色(se)列(lie)初創(chuang)公司SolCold開(kai)發了一種(zhong)基于納米(mi)過濾器和(he)主動冷卻涂(tu)料的表面改性解(jie)(jie)決(jue)方案。利用抗斯(si)托克斯(si)熒(ying)光(guang)技術，這家(jia)初創(chuang)公司將來自太(tai)陽(yang)的熱量和(he)輻(fu)射轉(zhuan)化為低成本(ben)的冷卻系(xi)(xi)統。這家(jia)初創(chuang)公司的技術在太(tai)陽(yang)能活動和(he)傳熱之間建立了反向關系(xi)(xi)。該解(jie)(jie)決(jue)方案迎合了運輸、建筑、農業和(he)紡織行業的需求。

OPUS材料提(ti)供定制材料技術

總部位(wei)于英國的(de)(de)初(chu)創公司(si)(si)OPUS Materials為航(hang)空航(hang)天，移(yi)動(dong)，海洋和可再生能(neng)源行(xing)業(ye)設計(ji)創新的(de)(de)防污和自清潔(jie)涂料。該初(chu)創公司(si)(si)的(de)(de)解決方案改善了燃料消耗和氣流(liu)，減少了腐(fu)蝕，并優化了材料效率。此外(wai)，OPUS材料允許通(tong)過設計(ji)創建(jian)涂層材料，并支持建(jian)立相應(ying)(ying)的(de)(de)供應(ying)(ying)鏈。

10. 物料(liao)管(guan)理 4.0

工業(ye)(ye) 4.0 正在推(tui)動其在物料(liao)管理、處理和(he)(he)加工方面的實(shi)踐的實(shi)施。從自主采礦和(he)(he)先進的自動化(hua)制造到(dao)機器(qi)人操(cao)作和(he)(he)云計算，材料(liao)行業(ye)(ye)正在迅速(su)數字化(hua)和(he)(he)互聯(lian)。因此，新材料(liao)的開(kai)發與通過第四代工業(ye)(ye)技術的工業(ye)(ye)適應并(bing)行。

INTSITE促進采礦場(chang)地優化(hua)

以色列初創公司INTSITE打算(suan)通過一套人工智(zhi)能(neng)增強(qiang)的自(zi)動化解決方案來解決物料搬(ban)運和采礦效(xiao)率(lv)低(di)下的問題。這家初創公司優化了運動軌跡(ji)、機(ji)器對機(ji)器通信和機(ji)器視(shi)覺(jue)算(suan)法。此外，INTSITE的互聯(lian)自(zi)主重型機(ji)械使現場所有(you)者(zhe)能(neng)夠提高物料搬(ban)運生(sheng)產率(lv)和組織效(xiao)率(lv)。

Seriforge實(shi)現(xian)碳纖維的大規(gui)模定(ding)制

總(zong)部位于美(mei)國的初(chu)(chu)創(chuang)公司(si)Seriforge自動化碳纖維(wei)制(zhi)造，以實現高批量生(sheng)產(chan)率和(he)快速周期時間。這家初(chu)(chu)創(chuang)公司(si)的專利縫合和(he)凈成形預(yu)成型程序允(yun)許碳纖維(wei)零件(jian)的可擴(kuo)展制(zhi)造。

發(fa)現所有材料技(ji)術與(yu)初創公司(si)

工業(ye)突破(po)通(tong)常(chang)與新材(cai)料(liao)開發齊頭并進。材(cai)料(liao)科學(xue)的快速發展進一步加速了(le)研究(jiu)和(he)實驗，同(tong)時增強了(le)材(cai)料(liao)的可持(chi)續性、輕量化、納米分子(zi)和(he)可編程(cheng)質(zhi)量。反過(guo)來，航空航天、汽車、制造、能(neng)源(yuan)和(he)包裝領域材(cai)料(liao)趨(qu)勢的早期采用者(zhe)可以從(cong)新興創新中(zhong)獲益。考慮到新材(cai)料(liao)在工業(ye)、商業(ye)和(he)家(jia)用產(chan)品(pin)中(zhong)的廣(guang)泛(fan)應用，值(zhi)得確定材(cai)料(liao)創新。

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