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能源、汽車、物流、制造(zao)和建筑行業發(fa)(fa)生的轉型，加上不斷發(fa)(fa)展的工業4.0創新，推動了對(dui)新材料(liao)(liao)的需求。材料(liao)(liao)行業趨勢(shi)包括可持續性(xing)(xing)、輕量化、3D 打印和表面工程解決(jue)方案，以及智(zhi)能材料(liao)(liao)、納米配(pei)方和具有增強特性(xing)(xing)的先(xian)進復合材料(liao)(liao)的開發(fa)(fa)。此外，人工智(zhi)能 （AI）、機(ji)器學(xue)習 （ML） 和數據管理實踐的廣泛采用激(ji)勵科(ke)學(xue)家更快地探索和開發(fa)(fa)新材料(liao)(liao)。這將(jiang)先(xian)進材料(liao)(liao)的上市時間從幾十年(nian)縮(suo)短到幾年(nian)。

1. 可持續材料

在使用(yong)和(he)生(sheng)產材(cai)料(liao)的過(guo)程中產生(sheng)的大量廢物迫使政府起草(cao)各種環境法規。幾乎所有行業在從材(cai)料(liao)生(sheng)命周期的角度重新安排(pai)其內部流(liu)程時都面臨著挑戰。建筑、汽車(che)、包(bao)裝和(he)制造(zao)行業的公司(si)正(zheng)在整合可持續材(cai)料(liao)，以降低碳足跡。最終，這些努力旨在減輕地球上的廢物負擔。可持續材(cai)料(liao)還為循(xun)環系統提供了推(tui)動力，并允(yun)許實(shi)施(shi)循(xun)環經濟。

Spectalite 生產生物復(fu)合材料

印度(du)初(chu)創(chuang)公(gong)司Spectalite打算協(xie)助汽車，物流，包(bao)裝，酒店(dian)和(he)(he)消費品(pin)行(xing)業實現其可(ke)持(chi)續(xu)發展目標。這(zhe)家(jia)初(chu)創(chuang)公(gong)司基(ji)于農(nong)業廢棄物和(he)(he)可(ke)再(zai)生資源生產(chan)(chan)可(ke)生物降(jiang)解和(he)(he)可(ke)回收的(de)化合物。其產(chan)(chan)品(pin)有助于保護(hu)天然礦床(chuang)和(he)(he)森林，同(tong)時確保現有制造(zao)工(gong)藝的(de)可(ke)擴展性和(he)(he)適應(ying)性。

eCO2Blocks開發可持續建筑材(cai)料

葡萄牙(ya)初(chu)創(chuang)(chuang)公司eCO2Blocks應用(yong)(yong)循環經濟原則來制造可持續建筑材料。這家(jia)初(chu)創(chuang)(chuang)公司的負碳(tan)路面塊通(tong)過實施(shi)具有(you)成本效益的制造工藝(yi)不(bu)(bu)含任何水泥。此外，eCO2Blocks利用(yong)(yong)工業廢物，非(fei)飲(yin)用(yong)(yong)水和(he)二氧化碳(tan)吸收技(ji)術，而不(bu)(bu)會轉移自然資源。

2. 響應式和(he)智(zhi)能材料(liao)

為了符合某些工業用(yong)例的要求，目前正在開發的新型材料具(ju)有(you)特定于應(ying)用(yong)的特性(xing)。材料科(ke)學的進步使(shi)智能材料具(ju)有(you)可(ke)編程特性(xing)，這些特性(xing)對外部因素的刺激(ji)做出(chu)反應(ying)或響應(ying)。新興(xing)初創(chuang)公司設計具(ju)有(you)不同品質的材料和產品，從熱致變色、電致變色和光致變色到壓電、形狀記憶、自我修復和相變屬性(xing)等(deng)特征(zheng)。

Memetis提供高性能執行(xing)器(qi)

德國初(chu)創公司Memetis基于形(xing)(xing)狀(zhuang)記(ji)憶(yi)(yi)合金制造超緊湊的(de)微(wei)型致動器。該創業公司在(zai)其材料中(zhong)實現了(le)記(ji)憶(yi)(yi)效果(guo)，該效果(guo)也維持極端(duan)變形(xing)(xing)，然后恢復到原始形(xing)(xing)狀(zhuang)。即使(shi)在(zai)狹(xia)小或密(mi)集的(de)安裝空間中(zhong)，該特性(xing)也支(zhi)持執行器的(de)性(xing)能(neng)。Memetis 為消費電子、電信、光學技(ji)術、移動性(xing)和工(gong)業 4.0 提供解決方案。

Sorex 傳感器開發(fa)薄膜體聲(sheng)學諧振器 （FBAR） 技(ji)術

Sorex Sensors是(shi)一(yi)家總部位于(yu)英國的(de)(de)(de)初(chu)創公(gong)(gong)司(si)，使(shi)用(yong)薄(bo)膜壓電(dian)材料在硅晶(jing)圓上開發(fa)高靈(ling)敏度微機電(dian)系統(tong)（MEMS）傳感(gan)器。該創業公(gong)(gong)司(si)利用(yong)FBAR技術產生(sheng)壓電(dian)效應(ying)，使(shi)其能夠(gou)準確(que)檢測(ce)飛克級的(de)(de)(de)溫度和質(zhi)量變化。這使(shi)得具有低(di)功耗要求的(de)(de)(de)小型設備能夠(gou)響應(ying)外部激勵。該解決方案的(de)(de)(de)一(yi)些用(yong)例包括(kuo)薄(bo)膜計量以及氣體和顆粒物監測(ce)。

3. 納米技術

納(na)(na)米(mi)(mi)技術(shu)的(de)進步表明，納(na)(na)米(mi)(mi)級材(cai)料的(de)特(te)性與其塊狀(zhuang)材(cai)料的(de)特(te)性不(bu)同。納(na)(na)米(mi)(mi)纖維、納(na)(na)米(mi)(mi)管、同素異形體、量子點（QD）和其他納(na)(na)米(mi)(mi)材(cai)料的(de)增(zeng)殖使(shi)幾乎無限的(de)增(zeng)值來源(yuan)成為可能(neng)。這包(bao)括加強工業產品的(de)性能(neng)，保(bao)留在原子水平上。通過利用(yong)納(na)(na)米(mi)(mi)材(cai)料，現代公司確保(bao)了其競爭優勢(shi)，特(te)別是在電子，能(neng)源(yuan)，移動和制造領域。

Nanolumi制造鈣鈦礦納米晶體

新加坡初(chu)創公司Nanolumi打算通過其(qi)可靠和(he)安全的(de)鈣鈦(tai)礦(kuang)納米晶體克服電子(zi)顯示器QD技術的(de)弱(ruo)點。這家初(chu)創公司結(jie)合(he)了無鎘來源、寬光譜覆(fu)蓋范圍(wei)、更(geng)純(chun)凈的(de)色彩(cai)性能和(he)大批量生產的(de)適用性。Nanolumi的(de)產品(pin)還打算取代傳統的(de)鈣鈦(tai)礦(kuang)納米晶體和(he)量子(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

總部位于美國(guo)(guo)的(de)初(chu)創公司(si)BNNano生(sheng)產具有超疏水性(xing)，高(gao)電絕(jue)緣性(xing)以(yi)及(ji)高(gao)熱穩定性(xing)和(he)機械(xie)穩定性(xing)特性(xing)的(de)氮化硼(peng)納米管。該(gai)初(chu)創公司(si)提(ti)供(gong)其納米材料(liao)，如(ru)粉(fen)末，母(mu)合金，色母(mu)粒和(he)定制混合物。它適用于航(hang)(hang)空航(hang)(hang)天、汽(qi)車、國(guo)(guo)防和(he)紡織行業以(yi)及(ji)輻射防護和(he)熱管理。

4. 增材制造

新(xin)(xin)興的(de)(de)(de)增材(cai)制造設施努力超越傳統(tong)的(de)(de)(de)熱塑性(xing)塑料(liao)，應用具(ju)有更(geng)大靈活性(xing)、定制性(xing)和功(gong)能(neng)性(xing)的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)，同時產生(sheng)更(geng)少的(de)(de)(de)浪費。反過來，3D打印技(ji)術的(de)(de)(de)進(jin)步刺激了金(jin)屬，合金(jin)，陶(tao)瓷(ci)，纖維(wei)及其(qi)化合物的(de)(de)(de)升級。它還鼓勵出現(xian)全新(xin)(xin)的(de)(de)(de)耐(nai)用聚合物長絲，這些長絲具(ju)有改進(jin)的(de)(de)(de)導電性(xing)、熔化性(xing)和耐(nai)化學性(xing)等(deng)特性(xing)。

MAT3D提供復合(he)聚合(he)物(wu)材(cai)料

意(yi)大(da)利初創公司MAT3D正在(zai)開發用于(yu)增材制造的(de)新型聚合(he)物材料，以提(ti)供增強的(de)功能屬性。這家初創公司的(de)材料取代了用于(yu)金屬3D打印的(de)高(gao)性能塑料。其(qi)解決(jue)方(fang)案還(huan)包括各(ge)種具有增強電、磁(ci)、抗菌和熱機械性能的(de)樹脂，適用于(yu)工業市場(chang)。

彩色3D材料制(zhi)造3D打印(yin)聚氨酯

總(zong)部位于美國的(de)初(chu)(chu)創(chuang)公司Chromatic 3D Materials生產了(le)一套用于3D打印的(de)耐用高性(xing)(xing)能聚氨酯彈性(xing)(xing)體(ti)，這些彈性(xing)(xing)體(ti)同時具(ju)有(you)適應性(xing)(xing)和彈性(xing)(xing)。該初(chu)(chu)創(chuang)公司提供了(le)高度的(de)定制和與添加劑的(de)兼容性(xing)(xing)，同時也確保了(le)最終產品(pin)的(de)質量。Chromatic 3D Materials的(de)產品(pin)迎合了(le)汽(qi)車，制造和消費品(pin)市場等。

5. 輕量化

從(cong)航空航天到移動，各(ge)(ge)行(xing)各(ge)(ge)業都在尋求創(chuang)新方法來減輕(qing)多余重(zhong)量，從(cong)而(er)提供(gong)卓越的(de)燃油效率和(he)(he)操控性(xing)。這推動了(le)對鋁、鎂和(he)(he)鈦等材(cai)料(liao)(liao)以(yi)及(ji)高(gao)強度塑料(liao)(liao)和(he)(he)碳纖維(wei)的(de)研究。這些材(cai)料(liao)(liao)為行(xing)業提供(gong)了(le)減少因較重(zhong)部件而(er)造成的(de)環境和(he)(he)運(yun)營負擔的(de)選(xuan)擇。此外，材(cai)料(liao)(liao)行(xing)業的(de)輕(qing)量化(hua)創(chuang)新也提供(gong)了(le)與同等產品(pin)相(xiang)當的(de)安(an)全性(xing)和(he)(he)可靠性(xing)水(shui)平。

6. 材料信息學

如今(jin)，大(da)公(gong)司(si)采用數據驅動(dong)的材料(liao)方(fang)(fang)法，并(bing)通過(guo)信(xin)息(xi)學(xue)和計(ji)算(suan)技術原理以及ML和AI進行(xing)增強。這(zhe)使他(ta)們能夠以細致的方(fang)(fang)式排列(lie)和建模(mo)材料(liao)數據。除(chu)了(le)(le)優化從復雜材料(liao)數據中可靠地獲得科學(xue)見解(jie)的能力外，信(xin)息(xi)學(xue)還加快(kuai)了(le)(le)研(yan)發（R&D）的時間表，節省了(le)(le)時間和勞動(dong)力。

Kebotix提供自(zi)動駕(jia)駛材料發現實(shi)驗(yan)室

總部位于美國的(de)(de)初(chu)創公(gong)司Kebotix為材料研究開發(fa)了一種自動駕駛實驗(yan)室(shi)解(jie)決方案，以加速新(xin)材料的(de)(de)探索。這家初(chu)創公(gong)司利用(yong)大數據、基于人(ren)工智能的(de)(de)決策、專用(yong)機器人(ren)和(he)方便(bian)的(de)(de)界面來簡化科(ke)學家的(de)(de)周期。Kebotix對應對可持(chi)續性，公(gong)共(gong)衛生(sheng)和(he)危險工業物質(zhi)方面的(de)(de)挑戰特別感興趣(qu)。

Matelligence實現基(ji)于AI的材(cai)料篩選(xuan)

加(jia)拿大(da)初(chu)創公司Matelligence為材(cai)料(liao)科(ke)學(xue)專家提供數(shu)據驅動的(de)(de)材(cai)料(liao)發現工具(ju)。其(qi)解決方案包括具(ju)有專利AI算法的(de)(de)計算技術，以減(jian)少所需的(de)(de)科(ke)學(xue)實(shi)驗(yan)數(shu)量并加(jia)快篩(shai)選程序。Matellligence的(de)(de)平臺主要針對清潔(jie)能源，電子和制(zhi)造業等行業。

7. 先進復合材料

工業(ye)應用數量(liang)的(de)迅(xun)速增(zeng)加也導致了各(ge)種復合(he)(he)或混合(he)(he)材(cai)料的(de)開發(fa)。為了追求提高性能(neng)和(he)法規遵從性以及降低成本(ben)，新興初創公(gong)司在樹脂、纖維、基材(cai)、基質和(he)飾面(mian)方面(mian)進行(xing)了創新，以構建定制復合(he)(he)材(cai)料。這些復合(he)(he)材(cai)料解決方案提供(gong)先進的(de)用戶特定應用，主要用于基礎設施、能(neng)源、工業(ye) 4.0 和(he)移動(dong)市場(chang)。

AMP工業提供用(yong)于螺旋槳的(de)連續纖維復(fu)合(he)材料

總部位于美(mei)國(guo)的初創公(gong)司(si)AMP工業公(gong)司(si)為無人(ren)機系統（UAS）制(zhi)造先進的復(fu)(fu)合(he)材料(liao)(liao)。這家初創公(gong)司(si)利用(yong)單向連續纖(xian)維(wei)增強熱塑性塑料(liao)(liao)（CFR-TP）來(lai)制(zhi)造復(fu)(fu)合(he)材料(liao)(liao)。它們(men)具有高(gao)強度(du)重量比和(he)材料(liao)(liao)韌性，并(bing)支持(chi)高(gao)性能應用(yong)的可定制(zhi)材料(liao)(liao)設計。

ARCEON創造耐高溫復合材料（HTRC）

荷(he)蘭初創(chuang)公(gong)司ARCEON為衛星，火(huo)箭和(he)發(fa)動機零(ling)件創(chuang)造了創(chuang)新的耐高(gao)溫復合(he)材料(liao)(liao)。其產品可承受超過1000攝氏度的溫度，保持低熱(re)膨脹系數，包含(han)輕質材料(liao)(liao)，并增強機械堅固性和(he)耐用性。

8. 石墨烯和2D材料(liao)

納米技術的突破使(shi)(shi)材料(liao)(liao)科學公司能夠配置(zhi)2D或(huo)單(dan)層材料(liao)(liao)的途徑。2D材料(liao)(liao)具有固有的導熱(re)性(xing)和機械(xie)強(qiang)(qiang)度，賦予(yu)工(gong)業(ye)應用(yong)增(zeng)強(qiang)(qiang)的功能。然而(er)，大多數2D材料(liao)(liao)，如鍺烯(xi)、硅烯(xi)、錫烯(xi)和磷烯(xi)，仍在開發中，不包(bao)括(kuo)石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)。作(zuo)為第(di)一(yi)種(zhong)成(cheng)功商業(ye)化的2D材料(liao)(liao)，石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)提高了拉(la)伸強(qiang)(qiang)度、片(pian)內強(qiang)(qiang)度、表面耐(nai)久性(xing)、電(dian)子遷移率(lv)、柔韌性(xing)和耐(nai)熱(re)性(xing)。使(shi)(shi)用(yong)石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)的行業(ye)包(bao)括(kuo)電(dian)子顯(xian)示(shi)器(qi)、超級電(dian)容器(qi)、汽車、建筑涂料(liao)(liao)和塑料(liao)(liao)制造(zao)。

離子(zi)工業制造(zao)石(shi)墨(mo)烯材(cai)料(liao)

澳大利亞初創(chuang)公司(si)Ionic Industries渴望彌合石(shi)墨烯研究與開(kai)發其(qi)商業應用之間的(de)差距。該(gai)創(chuang)業公司(si)融(rong)合了(le)石(shi)墨烯和(he)(he)氧(yang)化石(shi)墨烯制造的(de)專業知識和(he)(he)專利工藝。Ionic Industries專門從事用于水處理和(he)(he)納(na)濾(lv)以及(ji)儲能的(de)石(shi)墨烯添加劑。

Carbon Waters提供石墨(mo)烯分(fen)散(san)體

法國(guo)初(chu)創(chuang)公(gong)司Carbon Waters專(zhuan)注于(yu)各種市場的(de)液體(ti)(ti)(ti)石墨烯應(ying)用(yong)。這家初(chu)創(chuang)公(gong)司的(de)石墨烯分(fen)散(san)體(ti)(ti)(ti)為工業表面和機制提(ti)供阻隔涂(tu)層、潤(run)滑和防(fang)腐蝕性(xing)能。此外，該(gai)解(jie)決方案還改善了電子和半(ban)導(dao)體(ti)(ti)(ti)的(de)熱管理以及制造和消費(fei)設備的(de)導(dao)電性(xing)。

9. 表面工程

工(gong)業表(biao)面(mian)暴露(lu)在持續的磨(mo)損、腐(fu)蝕、紫(zi)外線(xian)和其他有害因(yin)素中，需要具有更高耐(nai)用性(xing)的涂層(ceng)。這對于保(bao)護(hu)汽車、工(gong)業、農業、船(chuan)舶和制造業資產以及提高生產力至關重要。此外，工(gong)程(cheng)創(chuang)新提供(gong)了賦(fu)予(yu)表(biao)面(mian)疏(shu)水性(xing)和全疏(shu)性(xing)、自清潔和平滑(hua)特性(xing)的可能性(xing)。在 COVID-19 爆發后，表(biao)面(mian)工(gong)程(cheng)師努(nu)力掌握(wo)抗菌(jun)劑(ji)，以便(bian)在工(gong)業和非工(gong)業場所提供(gong)更可靠的保(bao)護(hu)。

SolCold開發抗斯(si)托(tuo)克斯(si)熒(ying)光技術

以色(se)列初(chu)創公司SolCold開(kai)發了(le)一種基(ji)于納米過濾器和(he)主動(dong)冷卻(que)涂料的(de)(de)表面改性解(jie)決(jue)方案。利用抗(kang)斯托克(ke)斯熒光技術(shu)，這家(jia)初(chu)創公司將來自太陽的(de)(de)熱(re)量和(he)輻(fu)射轉化為低成(cheng)本的(de)(de)冷卻(que)系(xi)統。這家(jia)初(chu)創公司的(de)(de)技術(shu)在太陽能活動(dong)和(he)傳熱(re)之(zhi)間建立(li)了(le)反向(xiang)關系(xi)。該解(jie)決(jue)方案迎合了(le)運輸(shu)、建筑、農業和(he)紡織(zhi)行(xing)業的(de)(de)需求。

OPUS材(cai)料提供(gong)定制材(cai)料技術

總部位于英國的(de)(de)初創(chuang)公司(si)OPUS Materials為航空航天(tian)，移動，海洋和(he)可再生能源行業設計(ji)創(chuang)新(xin)的(de)(de)防污和(he)自(zi)清潔涂料(liao)。該初創(chuang)公司(si)的(de)(de)解(jie)決方案改善了(le)燃(ran)料(liao)消耗和(he)氣流，減少了(le)腐蝕，并(bing)優化了(le)材料(liao)效率。此外，OPUS材料(liao)允許通過設計(ji)創(chuang)建(jian)涂層(ceng)材料(liao)，并(bing)支持建(jian)立(li)相應(ying)的(de)(de)供(gong)應(ying)鏈。

10. 物料管(guan)理 4.0

工(gong)(gong)業 4.0 正(zheng)在推動其在物料(liao)管理(li)、處理(li)和加工(gong)(gong)方面的(de)實(shi)(shi)踐的(de)實(shi)(shi)施(shi)。從(cong)自(zi)主采礦和先(xian)進的(de)自(zi)動化制造到機器人(ren)操作和云計算，材料(liao)行(xing)業正(zheng)在迅速數字化和互(hu)聯。因此(ci)，新材料(liao)的(de)開(kai)發與通過(guo)第四代工(gong)(gong)業技術的(de)工(gong)(gong)業適應(ying)并行(xing)。

INTSITE促進采礦場地優化

以色列初創公司(si)INTSITE打算通過一(yi)套(tao)人工(gong)智能(neng)(neng)增強的自動化(hua)解決(jue)方案來(lai)解決(jue)物(wu)(wu)料(liao)搬運(yun)和采礦效(xiao)率低下的問題。這家初創公司(si)優化(hua)了運(yun)動軌跡、機(ji)器(qi)對機(ji)器(qi)通信和機(ji)器(qi)視覺算法。此外，INTSITE的互聯自主重型機(ji)械使現場所有者能(neng)(neng)夠提高物(wu)(wu)料(liao)搬運(yun)生產率和組織(zhi)效(xiao)率。

Seriforge實現碳纖維的大規模定(ding)制

總部位(wei)于(yu)美國的初創(chuang)公司(si)Seriforge自動(dong)化碳纖維制(zhi)造(zao)，以實(shi)現高批量生(sheng)產率和快速周期時間。這家初創(chuang)公司(si)的專利縫合和凈成形預成型程序允許碳纖維零件的可擴展制(zhi)造(zao)。

發(fa)現(xian)所有材料技術與(yu)初創公司

工業(ye)突破通常(chang)與新(xin)(xin)(xin)材料(liao)(liao)開(kai)發(fa)齊頭并進。材料(liao)(liao)科學的快速發(fa)展進一(yi)步加速了研(yan)究和(he)實(shi)驗，同時增(zeng)強了材料(liao)(liao)的可(ke)(ke)持續性(xing)、輕量化、納米分子(zi)和(he)可(ke)(ke)編程質量。反過來，航空航天、汽車、制(zhi)造(zao)、能源(yuan)和(he)包(bao)裝領域材料(liao)(liao)趨(qu)勢(shi)的早期采用者可(ke)(ke)以(yi)從新(xin)(xin)(xin)興(xing)創新(xin)(xin)(xin)中獲益(yi)。考慮到(dao)新(xin)(xin)(xin)材料(liao)(liao)在工業(ye)、商業(ye)和(he)家用產品中的廣泛(fan)應用，值得(de)確定(ding)材料(liao)(liao)創新(xin)(xin)(xin)。

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