新材料与未来世界

图书标准信息

• 作者 中国材料研究学会
• 出版社 中国科学技术出版社
• 出版时间 2020-04
• 版次 1
• ISBN 9787504686435
• 定价 98.00元
• 装帧 精装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 520页
• 字数 520千字

【内容简介】

本书是2049年中国科技与社会愿景以及中国科协高端科技智库丛书之一，是中国材料研究学会牵头组织专家组进行深入研究的成果。全书在综述材料对人类贡献的基础上，面向2049年展望了新能源材料、节能环保材料、电子信息材料、生物材料、智能材料、超材料的发展，并提出了材料基因工程，以及畅想了在未来场景中材料的使用与功能，对我国新材料的发展提出了建议。全书图文并茂，语言流畅，观点新颖。本书适合从事材料研究开发的工作者、研究者，以及大学生和研究生参考，以便找到发展方向；对关注材料发展的人士也颇具参考价值，可以更好地理解未来材料发展；对商务人士和投资者而言，从中也可找到未来经济发展的热点和趋势，把握未来商机。

【作者简介】

    中国材料研究学会是中国从事材料科学技术研究和产业的科技工作者和单位，自愿结合并依法成立的全国性、非营利性法人社会团体，是中国科协的组成部分，挂靠在中国科学院。中国材料研究学会是国际材料研究学会联合会的发起单位之一，并代表国家身份作为该会的成员。

【目录】

总序

前言

第一章材料科技改变未来1

第—节材料对人类社会发展的贡献4

一、材料是人类社会发展划时代的里程碑4

二、材料是工业革命的基础6

三、未来材料与新一轮科技和工业革命9

第二节未来材料发展趋势14

一、市场需求旺盛，产业规模持续扩大14

二、新材料、新技术持续突破15

三、可持续发展和绿色材料势在必行16

四、功能材料、智能材料成为发展主流17

第三节代表性未来材料18

一、石墨烯19

二、碳纤维及复合材料20

三、液态金属21

四、记忆玻璃22

五、分离膜材料23

六、气凝胶24

七、纳米纤维素25

第四节结论27

第二章发掘生存新源泉——新能源材料29

第二章发掘生存新源泉——新能源材料29

第一节当今的新能源材料33

—、太阳能电池材料35

二、氢能系统中的关键材料43

三、先进储能材料53

第二节面向2049的新能源材料61

一、太阳能电池材料61

二、氢能系统中的关键材料72

三、先进储能材料81

第三节新能源材料在未来社会中的应用98

一、太阳能材料在未来社会中的应用98

二、氢能材料在未来社会中的应用105

三、储能材料在未来社会中的应用111

四、新能源在未来社会中的应用119

第三章绿色发展的关键和器——节育不保材料131

第一节今天的节能环保材料135

—、照亮璀璨未来——固态照明材料135

二、零排放房屋不是梦——绿色建筑材料151

三、生态文明与环境协调的践行者——环境生态材料155

第二节面向2049的节能环保材料164

—、固态照明材料164

二、绿色建材176

三、环境生态材料184

第三节节能环保材料在未来社会中的应用191

—、应用领域191

二、应用案例199

第四章小芯片撬动大世界——电子信息材料 207

第—节今天的电子信息材料210

—、微电子材料211

二、存储器材料216

三、信息材料与技术223

第二节面向2049的电子信息材料235

一、微纳电子产业及材料的发展趋势235

二、新存储技术与新型存储器材料242

三、信息材料的发展方向246

第五章人类的健康卫士——生物材料257

第一节今天的生物材料263

—、生物医用材料与医疗健康产业263

二、生物仿生材料与新材料开发264

第二节面向2049的生物材料266

一、生物材料的社会需求和发展目标266

二、生物材料未来发展趋势及特点269

三、生物医用材料的前沿方向和重点领域271

四、生物仿生材料的前沿方向和重点领域273

第三节影响未来人类生活的生物材料领域276

一、生物功能化医用金属材料及技术276

二、组织再生修复材料及技术280

三、肿瘤多模式诊疗材料及技术284

四、生物3D打印材料及技术288

五、纳米生物材料及生物传感技术294

六、新型仿生材料及技术301

第六章聪明人偷懒的选择——智能材料307

第—节今天的智能材料312

—、智能材料的现状分析312

二、智能材料在当前社会中的应用现状320

三、智能材料系统的核心材料——敏感材料与

驱动材料现状分析323

第二节面向2049的智能材料系统325

一、2049年智能材料系统的主要特点与发展

趋势325

二、可能具代表性、影响力的若干个技术方向330

三、可能实现突破的若干个技术方向334

四、2049年智能材料系统可能的应用领域335

第三节智能材料系统与未来的人类生活341

一、智能材料系统带给公众、企业的影响342

二、智能材料系统在未来社会中应用的若干可能情景344

三、智能材料系统得以实现的路径和条件348

第七章颠覆性技术的成就者——超材料353

第一节今天的超材料357

—、超材料概述357

二、超材料现阶段研究进展概述360

三、我国在超材料研究领域的贡献370

四、未来超材料的发展趋势和特点分析372

第二节面向2049的超材料376

—、未来的军事电磁隐形衣376

二、未来的高精度无损耗成像系统380

三、未来的电磁波能量收集技术384

四、未来的地震减震超材料385

第三节超材料在未来社会中的作用387

—、超材料对加工制造业的革命性颠覆387

二、超材料对民众日常生活的巨大影响390

三、超材料对国防和军事的深远意义392

第八章让材料拥有生命和智慧——材料基因工程中的材料设计与模拟395

第一节前言397

—、材料设计与模拟的主要内容397

二、材料设计与模拟与中国社会经济发展397

三、中国的“材料基因工程”计划399

第二节2049年材料设计与模拟方法发展401

—、电子结构设计方法的发展401

二、原子尺度材料设计与模拟方法的发展402

三、分子尺度材料设计与模拟方法的发展404

第三节多尺度高通量的材料设计与模拟408

一、多尺度高通量材料设计与模拟的特点408

二、多尺度高通量材料设计与模拟的发展现状409

三、多尺度高通量材料设计与模拟展望411

第四节材料数据库413

一、材料数据库的发展现状413

二、常用材料数据库414

第五节材料设计与模拟的应用和社会影响418

—、新型能源材料的设计与模拟418

二、新型信息材料的设计与模拟426

三、智能材料的设计与模拟方法430

四、材料设计与模拟对未来社会的影响434

第九章未来场景441

第一节未来生活443

一、衣——闪闪的科技时装秀443

二、食——SSL 时代下的现代农业445

三、住——会发电的房子(零能房屋)446

四、行——未来汽车448

第二节未来健康与城市450

一、健康——构筑未来“健康长寿社会”美好愿景450

二、绿色城市——原来生活可以更美459

三、智能城市——i-City，智慧贴心零距离461

第三节未来能源与国防470

—、能源供给——大规模储能电池的应用470

二、智能国防——智能材料铸就钢铁长城472

参考文献479

后记503