本周將跟進各領域2021年上半年世界科技發展態勢，敬請關注全球技術地圖，獲取前沿資訊。
發達國家利用人工智慧助力新材料研發
美國桑迪亞國家實驗室利用機器學習完成繁瑣的材料科學計算，大幅提升先進材料設計速度，進一步推動高新技術發展。
英國牛津大學開發出一種原子機器學習方法，可同時預測非晶材料的結構、穩定性和電子性質，助力非晶結構材料相關研究。
加拿大多倫多大學利用機器學習技術開發出一個自動化材料發現平台，可顯著縮短用於某種特定用途材料的識別時間，有助於加快材料設計周期。
日本大阪大學利用1200種光伏電池材料作為訓練資料庫，通過機器學習算法研究高分子材料結構和光電感應之間的關係，成功在1分鐘內篩選出有潛在應用價值的化合物結構。
先進信息材料引領電子信息行業新發展
美國耶魯大學開發出接近批量生產的可拉伸電子電路材料，能將可拉伸導體與電子元器件所用的剛性材料牢固地連接在一起，在柔性顯示和可穿戴設備等領域應用前景廣闊；美國麻省理工學院牽頭攻克二維溝道材料電晶體實用化關鍵難題，有望實現半導體1nm製程。
日本科學技術振興機構開發出一種氮化鎵基微機電系統諧振器，克服了矽基設備在較高溫度下穩定性差的缺陷，有望用於5G通信。
瑞典林雪平大學開發出穩定的高導電性聚合物墨水，將使有機電子設備的製造變得更容易、成本更低廉。
新加坡國立大學開發出合成納米石墨烯分子的新方法，具有極高產率，可用於開發下一代量子器件。
新能源材料推陳出新，推動電池產業加速發展
日本大阪府立大學開發出一種新型全固態電池電極材料，可實現更快的電荷轉移，從而極大提升電池性能；東麗公司開發出的超薄石墨烯分散體系，具有優異的流動性和導電性，可用於鋰離子電池導電材料。
美國Natrion公司推出一款高性能且靈活耐用的固態電解質薄膜，可用於低成本且快速生產全固態電池。
俄羅斯Skoltech大學開發出新型有機陰極材料，其具有較高的比容量、良好的穩定性和快速充電能力，可用於新一代儲能設備。
生物技術與新材料技術融合程度不斷加深
美國威斯康辛大學研發出一種侵入性小、性價比高的可注射腦電極，可用於治療神經性疾病；麻省理工學院從摺紙中獲得靈感，開發出可生物降解醫用貼片，當其與組織或器官接觸時會轉變為類似隱形眼鏡的彈性凝膠，粘在受傷部位快速癒合傷口。
澳大利亞新南威爾斯大學開發出一種陶瓷基「墨水」，可3D列印出帶有活細胞的骨骼結構。
英國伯明罕大學開發出具有可調節特性的熱塑性生物材料，有望用於軟組織修復和血管支架等領域。
瑞典隆德大學設計出具有生物相容性的新型生物「墨水」，可使3D列印的人體器官更加逼真。
前沿新材料研究取得新進展與新突破
二維材料方面，美國阿貢國家實驗室牽頭製備出新型二維材料，僅兩個原子厚，但比鋼堅固，可用於製備光控和發光設備；美國哈佛大學在魔角石墨烯領域取得突破，使用三層堆疊並扭曲的石墨烯實現了超導。
3D列印材料方面，美國橡樹嶺國家實驗室開發出航天級耐熱鉬合金3D列印粉體。可用於製造緻密、無裂紋且可承受極端溫度的航天零部件。
智能材料方面，新加坡國立大學研發出一種智能泡沫，可以通過非實際接觸方式感應到周圍環境和物體，還可在受損時完成自修復。
超材料方面，瑞士洛桑聯邦理工學院研發出一種具有穩定記憶的可編程機械超材料，可以輕易寫入、長久存儲並隨時讀取以機械形式編碼的數據。
超導材料方面，俄羅斯量子中心首次在室溫下獲得磁性超導材料，有望在不使用昂貴且笨重的冷卻系統情況下應用量子現象。
作者簡介
武志星，國務院發展研究中心國際技術經濟研究所研究三室，研究助理
研究方向：海洋、新材料領域戰略、技術和產業前沿
聯繫方式：wuzhixing@drciite.org
作者丨武志星
編輯丨鄭實
研究所簡介
國際技術經濟研究所（IITE）成立於1985年11月，是隸屬於國務院發展研究中心的非營利性研究機構，主要職能是研究我國經濟、科技社會發展中的重大政策性、戰略性、前瞻性問題，跟蹤和分析世界科技、經濟發展態勢，為中央和有關部委提供決策諮詢服務。「全球技術地圖」為國際技術經濟研究所官方微信帳號，致力於向公眾傳遞前沿技術資訊和科技創新洞見。
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