橡膠

     1493年，意大利航海家哥倫布第二次航行探險到美洲時(shí)，看到印第安人手拿一種從樹(shù)中取出的乳汁制成球在玩，球落到地上彈很高。1736年，參加了南美洲科學(xué)考察的法國科學(xué)家康達明從秘魯將一些橡膠制品及記載橡膠樹(shù)的有關(guān)資料帶回法國，詳述了橡膠樹(shù)的產(chǎn)地、當地居民采集膠乳的方法和利用橡膠制成壺和鞋的過(guò)程。1819年蘇格蘭化學(xué)家馬金托希發(fā)現橡膠能被煤焦油溶解，此后人們開(kāi)始把橡膠用煤焦油、松節油等溶解，制造防水布。世界上第一個(gè)橡膠工廠(chǎng)于1820年在英國哥拉斯格建立。

     研究進(jìn)展：傳統橡膠技術(shù)已經(jīng)十分成熟，目前向著(zhù)兩極的方向發(fā)展，提質(zhì)降耗，高性能低成本。

     應用領(lǐng)域：汽車(chē)輪胎、日用、 醫用等輕工橡膠產(chǎn)品；采掘、交通、建筑、機械、電子等重工業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)橡膠生產(chǎn)設備或橡膠部件。

     納米材料

     1980年的一天，德國物理學(xué)家格萊特（grant）到澳大利亞旅游，當他獨自駕車(chē)橫穿澳大利亞的大沙漠時(shí)，空曠、寂寞和孤獨的環(huán)境反而使他的思維特別活躍和敏銳。他長(cháng)期從事晶體材料的研究，了解晶體的晶粒大小對材料的性能有很大的影響，晶粒越小，強度就越高。格萊特上面的設想只是材料的一般規律，他的想法一步一步地深入，如果組成材料的晶體的晶粒細到只有幾個(gè)納米大小，材料會(huì )是個(gè)什么樣子呢？或許會(huì )發(fā)生“翻天覆地”的變化吧！格萊特帶著(zhù)這些想法回國后，立即開(kāi)始試驗，經(jīng)過(guò)將近4年的努力，終于在1984年制得了只有幾個(gè)納米大小的超細粉末，包括各種金屬、無(wú)機化合物和有機化合物的超細粉末。

     研究進(jìn)展：納米技術(shù)基礎理論研究和新材料開(kāi)發(fā)等應用研究都得到了快速的發(fā)展，在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方面，除了納米粉體材料在美國、日本、中國等少數幾個(gè)國家初步實(shí)現規模生產(chǎn)外，納米生物材料、納米電子器件材料、納米醫療診斷材料等產(chǎn)品仍處于開(kāi)發(fā)研制階段。

     應用領(lǐng)域：汽車(chē)制造、傳統材料、醫療器材、電子設備、涂料等。

     不銹鋼

     在第一次世界大戰時(shí)期，一位金屬專(zhuān)家受命研究槍筒在射擊過(guò)一段時(shí)間以后因發(fā)生“銹斑”而損壞的問(wèn)題。在研究中他采用幾種新型合金鋼的含鉻量很高。但是用這種新“鉻鋼”制造的槍筒，在開(kāi)了第一槍后就成了碎片。碎片被扔進(jìn)了廢料堆，過(guò)了一兩個(gè)星期，這位專(zhuān)家注意到，在那些生銹的廢金屬片中，那根鉻鋼槍筒的碎片仍然象原來(lái)一樣，閃閃發(fā)亮。“不銹鋼”的巨大優(yōu)點(diǎn)就是從這個(gè)偶然中發(fā)現出來(lái)的。

     研究進(jìn)展：目前有一百多種工業(yè)不銹鋼，所開(kāi)發(fā)的每種不銹鋼都在其特定的應用領(lǐng)域具有良好的性能。

     應用領(lǐng)域：汽車(chē)制造、建筑應用、食品加工、餐飲、釀造和化工領(lǐng)域。

     新型工業(yè)聚合物

     開(kāi)發(fā)者 Jeannette Garcia正在開(kāi)發(fā)另一種塑料，突然間容器里的溶劑變硬了。最后她將容器用鐵錘砸破，但那個(gè)神秘的材料竟然沒(méi)有損壞。她不知道如何復制這種塑料，所以她加入了IBM的計算機化學(xué)小組，并用IBM的超級電腦反推制備過(guò)程，最終得到了反應機制，這種塑料叫做PHT。

     研究進(jìn)展：這是一種全新的塑料，或者更準確地說(shuō)是一種聚合物，其硬度強于骨骼，重量與同體積普通塑料類(lèi)似，具備重新塑形的能力，并且100%可回收再利用。

     應用領(lǐng)域：新聚合物材料潛在用途極為廣泛，在汽車(chē)制造、航空航天、新、半導體等行業(yè)。

     導電塑料

     1970年的一天，日本筑波大學(xué)的白川英樹(shù)教授讓他的一位朝鮮籍研究生用乙炔制取聚乙炔。由于這位學(xué)生日語(yǔ)不太好，聽(tīng)錯了導師對實(shí)驗中應加催化劑量的要求，結果加入了應使用催化劑用量的近1OO倍，然而這一錯誤竟帶來(lái)了奇跡，得到了一種銀光閃閃的薄膜，有一點(diǎn)導電性，很像金屬。實(shí)際上聚乙炔應該是一種黑色的粉末。由于白川英樹(shù)教授深知個(gè)人的力量不足以解決許多邊緣問(wèn)題，公開(kāi)聲明愿與各行各業(yè)的科學(xué)家合作。1977年白川英樹(shù)在與美國賓夕法尼亞大學(xué)的物理教授麥克第阿密特研究這種塑料薄膜時(shí)又發(fā)現，若在乙炔的聚合過(guò)程中摻入碘，所得的聚乙炔呈金黃色，導電能力提高了3千萬(wàn)倍。

     研究進(jìn)展：前聯(lián)邦德國的納爾曼教授用白川英樹(shù)催化劑體系獲得聚乙炔后，立即進(jìn)行特殊的熟化和拉伸取向處理，再給聚乙炔薄膜摻雜，結果得到的材料比摻碘的電導率又提高了3個(gè)數量級。納爾曼的聚乙炔導電能力與銅相近了?，F已用導電聚合物制成發(fā)光二級管，還在傳感器、電磁屏蔽、催化等方面大顯身手。

     應用領(lǐng)域：抗靜電添加劑、計算機抗電磁屏幕、智能窗、發(fā)光二極管、太陽(yáng)能電池、移動(dòng)電話(huà)、微型電視屏幕乃至生命科學(xué)研究等領(lǐng)域。

超塑性合金

     1920年德國研究人員羅森海因在對鋅一鋁一銅合金進(jìn)行研究時(shí)，發(fā)現這種合金與一般金屬不同，經(jīng)過(guò)冷軋后，具有暫時(shí)的很高的塑性。當時(shí)被工程技術(shù)界認為是一種奇異現象。1945年前蘇聯(lián)學(xué)者包奇瓦爾，對這一奇異現象深入探究，并在許多有色金屬合金中，發(fā)現了延展性特別顯著(zhù)的奇異現象。

     研究進(jìn)展：目前，世界上已經(jīng)發(fā)現200多種超塑性合金，如超塑銅合金(Cu一38Zn)、超塑鋅合金(Zn一22Al一0．2Cu)、超塑鋁合金(A1—6Cu—Zr)等。

     應用領(lǐng)域：用于制造汽車(chē)、導彈、人造衛星的復雜器件、電子儀器零件、汽車(chē)外殼等。

     石墨烯

     2004年，英國曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家安德烈·杰姆和克斯特亞·諾沃消洛夫發(fā)現他們能用一種非常簡(jiǎn)單的方法得到越來(lái)越薄的石墨薄片。他們從石墨中剝離出石墨片，然后將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上，撕開(kāi)膠帶，就能把石墨片一分為二。不斷地這樣操作，于是薄片越來(lái)越薄，最后，他們得到了僅由一層碳原子構成的薄片，這就是石墨烯。這以后，制備石墨烯的新方法層出不窮，經(jīng)過(guò)5年的發(fā)展，人們發(fā)現，將石墨烯帶入工業(yè)化生產(chǎn)的領(lǐng)域已為時(shí)不遠了。因此，兩人在2010年獲得諾貝爾物理學(xué)獎。

     研究進(jìn)展：石墨烯微片規?；a(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟，石墨烯微片下游運用研發(fā)成果層出不窮。單層石墨烯規?；a(chǎn)技術(shù)尚未實(shí)現。

     應用領(lǐng)域：未來(lái)5年將在汽車(chē)電池、光電顯示、半導體、觸摸屏、電子器件、儲能電池、顯示器、傳感器、半導體、航天、軍工、復合材料、生物醫藥等領(lǐng)域將爆發(fā)式增長(cháng)。