文章核心观点 - 材料科学正以前所未有的速度推动产业变革与创新，2026年将迎来十大核心趋势[2] - 这些趋势涵盖可持续材料、智能材料、纳米技术等多个方向，将深远影响制造、能源、交通、电子等多个行业[2] - 新材料的创新旨在满足全球可持续发展目标、工业智能化升级及消费市场对高性能材料的迫切需求[2] 可持续材料 - 全球可持续材料市场2024年估值约为3333.1亿美元，预计到2034年将增长至约10737.3亿美元，复合年增长率为12.41%[4] - 为减少碳足迹和减轻废弃物负担，建筑、汽车、包装和制造等行业正重新评估其材料生命周期工艺[4] 响应式和智能材料 - 材料科学进步推动开发具有可编程特性、能对外部刺激做出反应的智能材料，特性包括热变色、电变色、形状记忆等[7] - 压电智能材料市场预计2024年至2028年复合年增长率为15.63%，市场规模预计将增长394.9亿美元[7] 纳米技术 - 全球纳米材料市场2024年估值为226亿美元，预计2025年至2035年复合年增长率达14.3%，到2035年将达到983亿美元[9] - 纳米纤维、纳米管、量子点等纳米材料在原子层面提升工业产品性能，电子、能源、出行和制造业正利用其保持竞争优势[10][12] 增材制造 - 3D打印技术推动金属、合金、陶瓷、纤维等材料改进，并促进新型耐用聚合物耗材发展[14] - 预计到2029年，3D打印材料市场将达到69.2亿美元，反映增材制造中对创新材料需求的增长[14] 轻量化 - 为提升燃油效率和操控性，航空航天到出行等行业寻求创新方法减轻重量，推动对铝、镁、钛、碳纤维等材料的研究[17] - 全球轻质材料市场规模预计到2030年达2764亿美元，2023-2030年复合年增长率为8.3%[17] 材料信息学 - 大型企业正采用数据驱动方法，利用信息学、机器学习人工智能系统组织和建模材料数据[19] - 材料信息学市场2024年估值为1.5478亿美元，预计从2025年1.7992亿美元增长至2034年7.0521亿美元，复合年增长率16.4%[19] - 该方法优化从复杂材料数据中提取科学洞见，并加快研发进度节省时间和劳动力[21] 先进复合材料 - 先进复合材料由两种或多种不同性质成分组成，以卓越强度重量比、耐腐蚀性和耐用性著称[23] - 全球复合材料市场预计到2027年达1686亿美元，2022-2027年复合年增长率为8.2%[23] - 广泛应用于航空航天飞机零部件、汽车轻量化车辆、建筑耐用结构等多个行业[23] 石墨烯与二维材料 - 石墨烯作为首个成功商业化的二维材料，提供更高抗拉强度、电子迁移率、柔韧性和热阻性[25] - 全球石墨烯市场2023年规模2.689亿美元，预计到2030年增长至27亿美元，复合年增长率38.9%[25] - 应用遍及电子显示屏、超级电容器、汽车、建筑涂料和塑料制造等多个行业[25] 表面工程 - 工业表面需要涂层以增强耐用性，保护汽车、工业、农业、海洋和制造业资产[27] - 表面视觉与检测市场2023年估值254.6亿美元，预计2024年达277亿美元，复合增长率8.89%，到2030年达462.2亿美元[27] - 技术进步推动开发具有疏水、自清洁特性的表面，疫情后加大抗菌涂层研发力度[27] 材料管理4.0 - 工业4.0推动物料管理、处理和加工的数字化，涵盖自主挖矿、自动化制造到机器人云计算[29] - 推动材料行业快速数字化和互联，新材料的创造与第四次工业革命工业技术整合同步进行[29]