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能(neng)源(yuan)、汽(qi)車(che)、物流、制造(zao)和(he)(he)建筑行(xing)業(ye)發生(sheng)的(de)(de)轉(zhuan)型，加上不斷發展的(de)(de)工(gong)業(ye)4.0創新(xin)，推(tui)動了對新(xin)材(cai)(cai)料的(de)(de)需求。材(cai)(cai)料行(xing)業(ye)趨勢包括可(ke)持續性、輕量化、3D 打印和(he)(he)表面(mian)工(gong)程解決方(fang)案，以及智能(neng)材(cai)(cai)料、納米配方(fang)和(he)(he)具有增(zeng)強特(te)性的(de)(de)先進(jin)復合材(cai)(cai)料的(de)(de)開發。此(ci)外，人工(gong)智能(neng) （AI）、機器學習 （ML） 和(he)(he)數據管理實踐的(de)(de)廣泛采用激勵科學家更快地探索和(he)(he)開發新(xin)材(cai)(cai)料。這(zhe)將(jiang)先進(jin)材(cai)(cai)料的(de)(de)上市時間從幾十(shi)年(nian)縮短到幾年(nian)。

 

1. 可持續材料

在(zai)使用和生(sheng)產(chan)材料(liao)的(de)過(guo)程(cheng)中產(chan)生(sheng)的(de)大(da)量廢(fei)物迫(po)使政(zheng)府起(qi)草各種環境法規。幾乎所有行業在(zai)從材料(liao)生(sheng)命周期(qi)的(de)角度(du)重新安(an)排其內部(bu)流程(cheng)時都面臨(lin)著挑戰。建筑、汽車、包裝和制造(zao)行業的(de)公司正在(zai)整合可(ke)持(chi)續材料(liao)，以降低碳足跡。最終(zhong)，這些努力旨在(zai)減輕地(di)球上(shang)的(de)廢(fei)物負擔。可(ke)持(chi)續材料(liao)還(huan)為(wei)循(xun)環系統提供了(le)推動力，并允許實(shi)施(shi)循(xun)環經濟。

 

Spectalite 生產(chan)生物復合材料

印度初創公(gong)司(si)Spectalite打算協助(zhu)汽車(che)，物(wu)流(liu)，包(bao)裝，酒(jiu)店(dian)和(he)(he)消費品行(xing)業(ye)實現其(qi)可(ke)(ke)持續發展(zhan)目標。這家初創公(gong)司(si)基于農業(ye)廢(fei)棄(qi)物(wu)和(he)(he)可(ke)(ke)再生資源生產可(ke)(ke)生物(wu)降解和(he)(he)可(ke)(ke)回收的化合物(wu)。其(qi)產品有(you)(you)助(zhu)于保護天然礦(kuang)床和(he)(he)森林(lin)，同(tong)時確保現有(you)(you)制造工藝(yi)的可(ke)(ke)擴(kuo)展(zhan)性和(he)(he)適應性。

 

eCO2Blocks開發可持續建筑材料

葡萄(tao)牙初創公司(si)eCO2Blocks應用(yong)循環經(jing)濟原則來(lai)制(zhi)造可持續建(jian)筑材料。這家初創公司(si)的負碳路面(mian)塊通(tong)過實施具有成本效益的制(zhi)造工藝不含任何水(shui)泥。此外(wai)，eCO2Blocks利(li)用(yong)工業廢物，非(fei)飲用(yong)水(shui)和(he)二氧化碳吸收技(ji)術，而(er)不會轉(zhuan)移(yi)自然資源。

 

 

2. 響(xiang)應式和智能(neng)材料

為了符合某(mou)些工業(ye)用例(li)的(de)要求(qiu)，目前正在開發的(de)新型(xing)材料(liao)具(ju)有(you)特(te)定于(yu)應(ying)(ying)(ying)用的(de)特(te)性。材料(liao)科學的(de)進(jin)步使(shi)智(zhi)能材料(liao)具(ju)有(you)可編(bian)程特(te)性，這些特(te)性對外(wai)部(bu)因(yin)素的(de)刺激做出(chu)反應(ying)(ying)(ying)或響應(ying)(ying)(ying)。新興初(chu)創公司設計具(ju)有(you)不同品質的(de)材料(liao)和產品，從(cong)熱致變色(se)、電致變色(se)和光致變色(se)到壓電、形狀記憶、自我修(xiu)復和相變屬性等特(te)征(zheng)。

 

Memetis提供高性能執行(xing)器

德國初創(chuang)公司(si)Memetis基于形(xing)狀(zhuang)記(ji)憶合(he)金制造(zao)超(chao)緊湊的微型致動(dong)器。該(gai)創(chuang)業(ye)公司(si)在(zai)其材(cai)料中實現了(le)記(ji)憶效果，該(gai)效果也維持(chi)極端變(bian)形(xing)，然后恢復(fu)到原始(shi)形(xing)狀(zhuang)。即使在(zai)狹小或(huo)密集的安裝空間(jian)中，該(gai)特性也支持(chi)執(zhi)行(xing)器的性能。Memetis 為消費電(dian)子、電(dian)信(xin)、光學技術、移動(dong)性和(he)工(gong)業(ye) 4.0 提供解決方案。

 

Sorex 傳(chuan)感器(qi)開(kai)發(fa)薄膜(mo)體聲學諧振器(qi) （FBAR） 技(ji)術

Sorex Sensors是一家總(zong)部位(wei)于英國的初創(chuang)公(gong)司(si)，使用(yong)薄膜(mo)壓(ya)(ya)電(dian)材料在(zai)硅晶圓上開(kai)發高靈敏度微機電(dian)系統（MEMS）傳感器。該創(chuang)業(ye)公(gong)司(si)利用(yong)FBAR技術產生壓(ya)(ya)電(dian)效應，使其能夠(gou)準(zhun)確檢(jian)測飛克(ke)級的溫度和質量變化(hua)。這使得具(ju)有(you)低(di)功耗要求的小型設備能夠(gou)響應外部激(ji)勵。該解決方(fang)案(an)的一些用(yong)例(li)包括薄膜(mo)計量以及氣體和顆粒物(wu)監測。

 

 

3. 納米技術

納米(mi)(mi)技術(shu)的(de)(de)(de)進(jin)步表明，納米(mi)(mi)級(ji)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)特性與其(qi)塊狀材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)特性不同(tong)(tong)。納米(mi)(mi)纖維、納米(mi)(mi)管、同(tong)(tong)素異(yi)形(xing)體(ti)、量子(zi)(zi)點（QD）和(he)其(qi)他納米(mi)(mi)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)增殖使幾乎無限的(de)(de)(de)增值來源成為可(ke)能。這包括(kuo)加強工(gong)業產品的(de)(de)(de)性能，保(bao)留(liu)在原子(zi)(zi)水平上。通過(guo)利(li)用(yong)納米(mi)(mi)材(cai)料(liao)，現(xian)代公司確(que)保(bao)了其(qi)競爭優勢，特別是在電(dian)子(zi)(zi)，能源，移動和(he)制造(zao)領域(yu)。

 

Nanolumi制(zhi)造鈣鈦礦納米晶體

新加坡初(chu)創公(gong)司Nanolumi打算通過其(qi)可靠(kao)和安全的(de)鈣鈦(tai)礦納米晶體克(ke)服(fu)電(dian)子顯示器QD技(ji)術的(de)弱(ruo)點(dian)。這家初(chu)創公(gong)司結合了無(wu)鎘來源、寬光譜覆蓋范圍、更純(chun)凈的(de)色(se)彩(cai)性能和大(da)批(pi)量(liang)生產(chan)的(de)適用(yong)性。Nanolumi的(de)產(chan)品還打算取代傳統的(de)鈣鈦(tai)礦納米晶體和量(liang)子點(dian)，用(yong)于優質電(dian)子產(chan)品。

 

BNNano提供增(zeng)強(qiang)型氮化硼(peng)納米管(guan)

總部位于(yu)美國(guo)的初創(chuang)(chuang)公(gong)司(si)BNNano生產具有超疏水性(xing)(xing)，高(gao)電(dian)絕緣(yuan)性(xing)(xing)以及(ji)高(gao)熱穩定性(xing)(xing)和(he)(he)機械穩定性(xing)(xing)特(te)性(xing)(xing)的氮化硼納米(mi)(mi)管。該初創(chuang)(chuang)公(gong)司(si)提供其納米(mi)(mi)材料，如(ru)粉末，母(mu)合金，色(se)母(mu)粒和(he)(he)定制(zhi)混合物。它適用于(yu)航(hang)空航(hang)天、汽車、國(guo)防和(he)(he)紡織行業以及(ji)輻(fu)射防護和(he)(he)熱管理。

 

 

4. 增材制造

新興(xing)的(de)增材制造設施努(nu)力(li)超(chao)越(yue)傳統的(de)熱(re)塑性塑料，應(ying)用(yong)具(ju)有更大靈活性、定(ding)制性和功能性的(de)材料，同(tong)時產生更少的(de)浪費。反過來，3D打印技術的(de)進(jin)步刺(ci)激了金屬，合(he)金，陶瓷，纖維及其化(hua)合(he)物的(de)升級。它還鼓勵出現全新的(de)耐用(yong)聚合(he)物長(chang)(chang)絲，這些長(chang)(chang)絲具(ju)有改進(jin)的(de)導(dao)電性、熔化(hua)性和耐化(hua)學(xue)性等特性。

 

MAT3D提供復合聚合物材料

意大利初創公司MAT3D正在開發用(yong)于(yu)增材制造的(de)新型聚合物材料，以提供增強的(de)功能屬性。這(zhe)家初創公司的(de)材料取代了用(yong)于(yu)金(jin)屬3D打印的(de)高性能塑料。其解決方案還包括(kuo)各種具有增強電、磁、抗(kang)菌(jun)和熱機(ji)械性能的(de)樹脂，適(shi)用(yong)于(yu)工業(ye)市(shi)場(chang)。

 

彩色3D材(cai)料制造3D打印聚氨酯

總(zong)部位于美國的(de)初(chu)創公司(si)Chromatic 3D Materials生產了(le)(le)(le)一套用于3D打(da)印的(de)耐用高性(xing)(xing)(xing)能聚(ju)氨酯(zhi)彈性(xing)(xing)(xing)體，這些彈性(xing)(xing)(xing)體同時具有(you)適應性(xing)(xing)(xing)和(he)彈性(xing)(xing)(xing)。該初(chu)創公司(si)提供了(le)(le)(le)高度的(de)定制(zhi)和(he)與添加劑的(de)兼容性(xing)(xing)(xing)，同時也確(que)保(bao)了(le)(le)(le)最終產品(pin)的(de)質量(liang)。Chromatic 3D Materials的(de)產品(pin)迎合(he)了(le)(le)(le)汽車，制(zhi)造和(he)消費品(pin)市場(chang)等。

 

 

5. 輕量化

從(cong)航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)到移動，各行(xing)(xing)各業(ye)都在尋求創新(xin)方法來減輕多余重(zhong)量(liang)，從(cong)而提供卓越的(de)(de)(de)燃油效率和(he)(he)(he)操控性。這(zhe)推動了(le)對鋁、鎂和(he)(he)(he)鈦等(deng)材(cai)(cai)料(liao)以及(ji)高強度塑(su)料(liao)和(he)(he)(he)碳纖維的(de)(de)(de)研究(jiu)。這(zhe)些材(cai)(cai)料(liao)為行(xing)(xing)業(ye)提供了(le)減少(shao)因較(jiao)重(zhong)部件而造成的(de)(de)(de)環境和(he)(he)(he)運營(ying)負擔的(de)(de)(de)選擇(ze)。此外，材(cai)(cai)料(liao)行(xing)(xing)業(ye)的(de)(de)(de)輕量(liang)化創新(xin)也提供了(le)與(yu)同等(deng)產品(pin)相當的(de)(de)(de)安全性和(he)(he)(he)可靠性水平。

 

 

6. 材料信息學

如(ru)今，大(da)公司采用數據(ju)驅(qu)動的材料(liao)方(fang)(fang)法，并通過信息(xi)學(xue)(xue)和計算技術原理以(yi)(yi)及ML和AI進行增強。這使他們能夠以(yi)(yi)細致的方(fang)(fang)式排列(lie)和建(jian)模材料(liao)數據(ju)。除了(le)優化從復(fu)雜(za)材料(liao)數據(ju)中可靠地獲(huo)得科學(xue)(xue)見解的能力(li)外，信息(xi)學(xue)(xue)還加快(kuai)了(le)研發（R&D）的時間表，節省了(le)時間和勞動力(li)。

 

Kebotix提(ti)供自動駕駛材料發現實驗室

總(zong)部位于(yu)美國的初創公(gong)司(si)Kebotix為(wei)材(cai)料研(yan)究開發了一種自動駕(jia)駛(shi)實驗室解(jie)決(jue)方(fang)案，以(yi)加速新材(cai)料的探(tan)索。這家初創公(gong)司(si)利用大(da)數(shu)據(ju)、基于(yu)人(ren)工智能的決(jue)策、專用機器人(ren)和方(fang)便的界面來簡化科學家的周期。Kebotix對(dui)應對(dui)可持續性(xing)，公(gong)共衛生和危(wei)險工業物(wu)質(zhi)方(fang)面的挑戰特別感(gan)興趣。

 

Matelligence實現基于AI的材料篩選

加拿(na)大初創(chuang)公司Matelligence為材(cai)(cai)料科(ke)學(xue)專家提供數(shu)據驅動的(de)材(cai)(cai)料發(fa)現工具。其解決方案包括具有專利AI算法的(de)計算技(ji)術，以減少所(suo)需的(de)科(ke)學(xue)實驗(yan)數(shu)量(liang)并加快篩選程序。Matellligence的(de)平臺主要針(zhen)對清潔能源，電子(zi)和制造業(ye)等(deng)行業(ye)。

 

 

7. 先進復合材料

工(gong)業應用數量的迅速增加(jia)也導致了各(ge)種復合(he)或混(hun)合(he)材料的開發。為了追求提高性能和法(fa)規遵(zun)從性以及降低成本，新興初創公司在樹脂、纖維、基材、基質和飾面(mian)方面(mian)進行(xing)了創新，以構建定制復合(he)材料。這些復合(he)材料解決方案提供先(xian)進的用戶特定應用，主要用于基礎設施(shi)、能源、工(gong)業 4.0 和移動市場。

 

AMP工(gong)業提(ti)供用于螺旋槳的連續纖維復合(he)材料

總(zong)部位于美國的(de)初(chu)創公(gong)司AMP工業(ye)公(gong)司為無人機(ji)系(xi)統（UAS）制造先(xian)進(jin)的(de)復合(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)。這(zhe)家初(chu)創公(gong)司利(li)用單向連續(xu)纖維(wei)增強熱塑性(xing)塑料(liao)(liao)（CFR-TP）來制造復合(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)。它們具有(you)高強度重量比和材(cai)(cai)料(liao)(liao)韌性(xing)，并(bing)支(zhi)持高性(xing)能應用的(de)可定制材(cai)(cai)料(liao)(liao)設計。

 

ARCEON創造(zao)耐高溫復合(he)材料（HTRC）

荷(he)蘭初創公司(si)ARCEON為衛星，火箭和(he)發動機零件(jian)創造了(le)創新的耐高溫復合(he)材料。其(qi)產品可(ke)承受超(chao)過(guo)1000攝氏(shi)度(du)的溫度(du)，保持(chi)低(di)熱(re)膨脹系數，包含(han)輕質材料，并增強機械堅固性和(he)耐用(yong)性。

 

 

8. 石(shi)墨烯和2D材料(liao)

納米技術的(de)(de)突破使材(cai)料(liao)(liao)(liao)科學(xue)公司能(neng)夠(gou)配置2D或單層(ceng)材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)途徑。2D材(cai)料(liao)(liao)(liao)具(ju)有固有的(de)(de)導(dao)熱(re)性和機械(xie)強度(du)，賦予工業應用增(zeng)強的(de)(de)功(gong)能(neng)。然而，大(da)多數2D材(cai)料(liao)(liao)(liao)，如鍺烯(xi)、硅(gui)烯(xi)、錫烯(xi)和磷烯(xi)，仍(reng)在開發(fa)中，不包括(kuo)石墨(mo)烯(xi)。作為(wei)第一種成功(gong)商業化的(de)(de)2D材(cai)料(liao)(liao)(liao)，石墨(mo)烯(xi)提(ti)高了拉伸強度(du)、片(pian)內(nei)強度(du)、表面耐(nai)久性、電(dian)子遷移率、柔韌(ren)性和耐(nai)熱(re)性。使用石墨(mo)烯(xi)的(de)(de)行業包括(kuo)電(dian)子顯示器(qi)、超級電(dian)容器(qi)、汽車、建筑涂料(liao)(liao)(liao)和塑(su)料(liao)(liao)(liao)制造。

 

離子(zi)工業制(zhi)造石墨烯(xi)材料

澳大(da)利亞初創(chuang)公(gong)(gong)司(si)Ionic Industries渴(ke)望彌合石(shi)墨(mo)烯研究與開發(fa)其(qi)商(shang)業(ye)(ye)(ye)應用之間的(de)差距。該(gai)創(chuang)業(ye)(ye)(ye)公(gong)(gong)司(si)融合了(le)石(shi)墨(mo)烯和氧化石(shi)墨(mo)烯制造的(de)專業(ye)(ye)(ye)知(zhi)識和專利工藝。Ionic Industries專門從事用于水處理和納濾(lv)以及儲能的(de)石(shi)墨(mo)烯添加劑。

 

Carbon Waters提供石墨(mo)烯分散體(ti)

法國(guo)初(chu)創公(gong)司(si)Carbon Waters專注(zhu)于各種市場的液體(ti)石(shi)墨烯(xi)應用。這家(jia)初(chu)創公(gong)司(si)的石(shi)墨烯(xi)分散體(ti)為工(gong)業表面和機制(zhi)提供(gong)阻隔涂層、潤滑和防腐(fu)蝕性能。此外(wai)，該(gai)解決方案(an)還改(gai)善了電子和半導體(ti)的熱(re)管理以及制(zhi)造和消費設備(bei)的導電性。

 

 

9. 表面工程

工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)表(biao)面(mian)(mian)暴露在(zai)持續的(de)磨損、腐蝕、紫外線(xian)和(he)(he)(he)其他有害因素中，需要具有更高耐用(yong)性(xing)的(de)涂層。這對于保(bao)護(hu)汽車、工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)、農業(ye)(ye)、船舶和(he)(he)(he)制造業(ye)(ye)資產以及(ji)提(ti)高生產力(li)至關重要。此外，工(gong)(gong)(gong)程(cheng)創新提(ti)供(gong)了賦予表(biao)面(mian)(mian)疏水(shui)性(xing)和(he)(he)(he)全疏性(xing)、自清潔和(he)(he)(he)平(ping)滑特性(xing)的(de)可能性(xing)。在(zai) COVID-19 爆發(fa)后，表(biao)面(mian)(mian)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)師努力(li)掌握抗(kang)菌劑，以便在(zai)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)和(he)(he)(he)非工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)場所提(ti)供(gong)更可靠的(de)保(bao)護(hu)。

 

SolCold開(kai)發(fa)抗斯托克斯熒光技術

以色列初(chu)創公司(si)SolCold開發(fa)了(le)一種基于納米過濾器和(he)主(zhu)動冷(leng)卻涂料的(de)(de)表面(mian)改(gai)性解決(jue)方案。利用抗(kang)斯托克(ke)斯熒光技術，這(zhe)家初(chu)創公司(si)將來自太(tai)(tai)陽的(de)(de)熱量和(he)輻射轉化為低(di)成(cheng)本(ben)的(de)(de)冷(leng)卻系(xi)統。這(zhe)家初(chu)創公司(si)的(de)(de)技術在太(tai)(tai)陽能活動和(he)傳熱之(zhi)間建(jian)立了(le)反向關系(xi)。該解決(jue)方案迎合了(le)運輸、建(jian)筑、農(nong)業(ye)和(he)紡織行(xing)業(ye)的(de)(de)需求(qiu)。

 

OPUS材(cai)料(liao)提供定制材(cai)料(liao)技術(shu)

總部(bu)位于英國的(de)初(chu)創(chuang)公司(si)OPUS Materials為航(hang)空航(hang)天，移動，海洋和可再(zai)生能源行業設計創(chuang)新的(de)防污和自清潔涂料(liao)。該初(chu)創(chuang)公司(si)的(de)解(jie)決方(fang)案改善了燃料(liao)消耗(hao)和氣流(liu)，減少了腐蝕，并優(you)化了材料(liao)效率。此外，OPUS材料(liao)允許通過設計創(chuang)建涂層材料(liao)，并支(zhi)持建立(li)相應(ying)的(de)供應(ying)鏈。

 

 

10. 物料管(guan)理 4.0

工(gong)業 4.0 正(zheng)在推(tui)動(dong)(dong)其在物料(liao)管理、處理和(he)加工(gong)方面的(de)實(shi)踐的(de)實(shi)施。從自主采礦和(he)先進的(de)自動(dong)(dong)化制造到機器人操作和(he)云計(ji)算，材料(liao)行(xing)業正(zheng)在迅(xun)速數字化和(he)互(hu)聯。因此，新材料(liao)的(de)開發與通過第四代工(gong)業技術的(de)工(gong)業適應并(bing)行(xing)。

 

INTSITE促(cu)進采礦場地優化

以色列初(chu)創(chuang)公司INTSITE打算通過一(yi)套人工智能(neng)(neng)增強的(de)自動化(hua)解決(jue)(jue)方案來解決(jue)(jue)物料搬運(yun)和采礦(kuang)效率低下(xia)的(de)問題。這家初(chu)創(chuang)公司優(you)化(hua)了(le)運(yun)動軌跡、機器對機器通信和機器視覺(jue)算法。此外(wai)，INTSITE的(de)互(hu)聯(lian)自主重型機械使現場所有者(zhe)能(neng)(neng)夠提高物料搬運(yun)生產率和組織效率。

 

Seriforge實現(xian)碳纖(xian)維(wei)的大規模定制

總部位于(yu)美國的初創公(gong)司Seriforge自動化碳纖維(wei)制造(zao)，以實現高批量(liang)生產率和快速周期時間。這家初創公(gong)司的專利縫合和凈成形預成型程序允許碳纖維(wei)零件的可擴展制造(zao)。

 

發(fa)現所有材料(liao)技術(shu)與初創公司(si)

工業突破(po)通(tong)常與新材(cai)(cai)料開發齊頭并(bing)進(jin)。材(cai)(cai)料科學的(de)快(kuai)速發展進(jin)一(yi)步加速了研(yan)究和實驗，同時增(zeng)強了材(cai)(cai)料的(de)可(ke)持續(xu)性、輕量(liang)化、納米分子(zi)和可(ke)編程質(zhi)量(liang)。反過來，航空航天、汽車、制造、能源(yuan)和包(bao)裝領域材(cai)(cai)料趨勢(shi)的(de)早期采用(yong)者可(ke)以從新興創(chuang)新中(zhong)(zhong)獲益。考(kao)慮到新材(cai)(cai)料在工業、商業和家用(yong)產品中(zhong)(zhong)的(de)廣泛應用(yong)，值(zhi)得確定(ding)材(cai)(cai)料創(chuang)新。

 

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