新兴材料产业对工业和生活有何影响,如何创新发展?

材料每日新鲜报 2023-03-30
2075 字丨阅读本文需 6 分钟

近年来,新材料产业一直是我国制造强国发展中重要的基础性、产业性、先导性产业。加快培育发展新材料产业是维持产业安全,推动产业基础高级化和产业链现代化,建设全球先进制造业基地的内在要求。从整个国际形势来看,新材料产业发展水平已成为衡量一个国家或地区经济、科技实力的重要标志。在新一轮科技创新和产业创新的大背景下,新技术、新产业不断催生对新材料的巨大需求,新材料技术不断取得新突破,新材料和新物质结构不断涌现,持续形成新的供给,全球新材料产业将持续快速增长态势。

一、新兴材料科学的发展趋势

多功能化

新兴材料的发展趋势之一是实现多功能化,即让一种材料可以具备多种不同的性能。例如,智能材料可以同时拥有感应、响应、检测等多种功能。多功能化材料的出现将会推动各行各业的发展,同时极大地拓宽了材料科学的研究范围。

绿色环保

新兴材料的发展趋势之二是绿色环保,即在制造新材料的过程中减少对环境的污染和损害。例如,可再生能源材料可以有效降低对环境的影响。未来,随着环保意识的不断提高,绿色材料将会成为新兴材料科学发展的主流方向。

人工智能与材料科学融合

新兴材料的发展趋势之三是与人工智能的融合,即利用机器学习等方法优化材料的设计、制造和检测过程。未来,人工智能在新兴材料科学中的运用将会不断增加,并带来全新的材料研究领域。

二、新兴材料科学的前沿技术

智能材料

智能材料是新兴材料科学的重要分支之一,它具有自感应、自响应、自修复、自组装等特点,可以有效地改善传统材料的功能。例如,利用纳米技术制备的智能材料可以实现病菌检测、环境监测等功能。

3D打印技术

3D打印技术是近年来新兴材料科学的一项重要技术,它可以以数字模型为基础,通过逐层堆积材料的方式进行快速建模和生产。未来,3D打印技术将会发挥越来越重要的作用,可应用于广泛的行业领域,例如医疗、航空、建筑等。

碳纤维增强复合材料

碳纤维增强复合材料是新兴材料中一种轻质、高强、高刚性和高耐腐蚀性能的材料,具有广泛的应用前景。例如,碳纤维增强复合材料可用于航空、汽车、体育器材等领域,其应用将会取代传统材料,并具有更广阔的市场前景。

三、新兴材料科学对工业和生活的影响

提高产品质量

新兴材料科学的发展使得各种行业都有了更多的材料选择,这些新材料往往具有更好的物理和化学性质,可以实现更高的性能和更长的使用寿命,从而提高产品质量和降低使用成本。

推动节能环保

新兴材料科学的研究和应用可促进节能和环保,例如绿色材料的使用可以降低对环境的污染和损害,而高效能材料的使用也可以实现节能减排等目标。

增强人类生活品质

新兴材料科学的发展还可以推动人类生活品质的提高,例如清洁能源材料、智能材料等的发展可以增强人类对生活的掌控力,提高生活品质。

四、新兴材料创新应从三方面入手

加大投入力度,鼓励新材料领域原始创新

冀志宏认为首先应在新材料重点细分领域加大投入,他建议成立新材料领域专家委员会,聘请国内著名专家出任顾问,由业内知名专家和骨干企业领导组成委员会,辅助政府作好决策,确定好重点支持的方向,集中力量解决关键问题,而不是“处处撒钱”。

其次,科学评价投入与回报的关系也是冀志宏所关注的。他认为目前亟需完善评价体系,允许新材料原始创新的失败,为基础研究提供较为宽松的氛围,改变基础研究急功近利追求“短平快”的现状。

此外,冀志宏还建议在新材料专业人才培养、引进上加大投入,并提议围绕新材料重点细分领域,在大学、科研院所开展重点人才培养计划,在全球范围内招聘和引进高端的新材料科技人才和管理人才,制定科学合理、相对完善的人才使用和人才管理、人才交流机制,把相关人才政策落实到实处。

完善知识产权体系,推进新材料集成创新

冀志宏认为,一方面应加强知识产权相关培训,由各级政府定期组织对新材料领域高校、科研院所和企业进行知识产权相关培训,加强从业者的知识产权意识,进而选择合适的方式保护国内新材料领域的知识产权。

另一方面,他还建议严格审核国外新材料相关专利申请。“对国外新材料企业的专利申请尤其是发明专利申请,要全面掌握国外专利申请和授权程序,加强检索力度和范围、严格审查权利要求内容,慎重授予专利权,防止外资企业利用专利实行技术垄断。” 冀志宏对记者表示。

此外,冀志宏还主张鼓励企业积极申报专利。引导新材料科技人才和专利向企业转移,改变当前新材料科技人才和专利主要集中在高校和科研院所的局面,从下游市场需求端切入专利申请,使新材料企业真正成为创新的主体,鼓励相关单位积极申报国外专利。

建立风险补偿机制,实现新材料消化吸收再创新

对于风险补偿机制的建立,冀志宏还给出了三个可操作的措施:

一是设立新材料风险补偿专项资金。将中央财政和地方财政在战略性新兴产业投入资金的一部分用于设立新材料产业风险补偿专项资金,鼓励下游企业积极试用国产新材料产品,做好相关应用示范工作。

二是尝试创新相关保险模式和险种。鼓励国内大型新材料企业、下游应用企业与国内大型保险公司加强合作,创新保险模式和险种,为国产新材料“试车”设立专项险种,保障国产新材料“首批次”应用。

三是积极吸引社会资本投入风险补偿机制。按照“风险越高、收益越大”的原则,科学设置相关投入与收益机制,吸引社会资本投入到国产新材料的推广示范。

新材料产业作为重要的战略性新兴产业,创新驱动是其发展的关键。冀志宏认为只有从上述三个方面都加强创新,才能从根本上解决因为创新不足带来的产业发展问题,从而为战略性新兴产业的发展提供支撑和保障。

文章来源: ​复材云集,中国粉末冶金网,凤凰网财经

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