2025年先進(jìn)且前沿研究火熱的材料，將會(huì)涵蓋了能源與環(huán)境材料、電子與信息材料、生物與仿生材料、先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料以及低維材料等多個(gè)領(lǐng)域。這些材料包括但不限于可持續(xù)發(fā)展能源材料、量子材料、生物醫(yī)用材料、先進(jìn)高溫結(jié)構(gòu)材料、二維材料、超材料等，它們各性能和廣泛的應(yīng)用前景，如為能源存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換提供高效解決方案、推動(dòng)電子設(shè)備的微型化與高性能化、助力生物醫(yī)學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展、滿足航空航天等裝備對(duì)高性能材料的需求以及拓展材料的物理邊界等，是當(dāng)前材料科學(xué)研究的熱點(diǎn)和未來(lái)科技發(fā)展的關(guān)鍵支撐。

可持續(xù)發(fā)展能源材料：如太陽(yáng)能電池材料，鈣鈦礦材料和有機(jī)材料聯(lián)用催生了有前景的新型太陽(yáng)能電池，并逐漸向大規(guī)模商業(yè)化邁進(jìn)。

熱電材料：能夠?qū)崿F(xiàn)熱能與電能的直接轉(zhuǎn)換，具有無(wú)需運(yùn)動(dòng)部件、可靠性高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在能源回收利用和微納能源領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景。

納米能源材料：包括納米結(jié)構(gòu)的鋰離子電池電極材料、超級(jí)電容器電極材料等，可顯著提高能量存儲(chǔ)密度和充放電速率，為便攜式電子設(shè)備和電動(dòng)汽車等提供更高效的能源解決方案。

生態(tài)環(huán)境材料：具有環(huán)境友好性、可降解性、資源循環(huán)利用等特點(diǎn)，如生物降解塑料、生態(tài)建筑材料等，有助于減少環(huán)境污染和資源浪費(fèi)，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展。

量子材料：如拓?fù)浣^緣體、馬約拉納費(fèi)米子材料等，具有量子態(tài)和物理性質(zhì)，在量子計(jì)算、量子通信等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用潛力，有望實(shí)現(xiàn)超高速、超低能耗的信息處理。

光電材料：包括有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）材料、量子點(diǎn)發(fā)光材料等，具有高發(fā)光效率、低功耗、柔性可彎曲等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于顯示、照明等領(lǐng)域，為下一代顯示技術(shù)的發(fā)展提供了有力支撐 。

磁性材料：如高性能永磁材料、軟磁復(fù)合材料等，廣泛應(yīng)用于電機(jī)、變壓器、傳感器等領(lǐng)域，隨著新能源汽車、5G通信等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)高性能磁性材料的需求不斷增加。

柔性電子材料：如柔性顯示屏、柔性傳感器、柔性電池等，具有可彎曲、可折疊、可拉伸等特性，能夠滿足可穿戴設(shè)備、電子皮膚等新興應(yīng)用的需求，為電子設(shè)備的形態(tài)和功能創(chuàng)新提供了更多可能性。

生物醫(yī)用材料：如生物可降解支架材料、組織工程支架材料、藥物緩釋載體材料等，能夠與人體組織良好相容，促進(jìn)組織再生和修復(fù)，提高疾病治療效果，在心血管疾病、骨科疾病、癌癥治療等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。

防疫和抗菌材料：如具有廣譜抗菌性能的納米材料、光催化抗菌材料等，可用于制備抗菌口罩、防護(hù)服、醫(yī)療器械等，有效防止細(xì)菌、病毒的傳播和感染，為公共衛(wèi)生安全提供保障。

先進(jìn)生物質(zhì)能材料：通過(guò)將生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為高附加值的能源材料，如生物柴油、生物乙醇、生物質(zhì)炭等，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)資源的高效利用和能源的可持續(xù)供應(yīng)，減少對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴。

先進(jìn)高溫結(jié)構(gòu)材料：如高溫合金、陶瓷基復(fù)合材料等，能夠在高溫環(huán)境下保持良好的力學(xué)性能和穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于航空航天、能源動(dòng)力等領(lǐng)域，是高性能發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等關(guān)鍵部件的關(guān)鍵材料。

先進(jìn)高熵合金材料：由五種或更多主要元素以接近等原子比組成的合金，具有優(yōu)異的力學(xué)性能、耐腐蝕性能和耐磨性能等，可滿足航空航天、海洋工程等裝備對(duì)高性能材料的需求。

先進(jìn)輕金屬材料：如高強(qiáng)度鋁合金、鎂合金、鈦合金等，具有密度低、比強(qiáng)度高、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，在汽車、航空航天、軌道交通等領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用，有助于實(shí)現(xiàn)交通工具的輕量化，降低能源消耗和環(huán)境污染。

二維材料：除了廣為人知的石墨烯，還有二硫化鉬、黑磷、硅烯、鍺烯等，這些材料的物理、化學(xué)和電子性質(zhì)，如高載流子遷移率、優(yōu)異的力學(xué)強(qiáng)度、良好的熱導(dǎo)率等，在電子器件、傳感器、能源存儲(chǔ)等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。

微納米材料：包括各種微納尺度的結(jié)構(gòu)和功能材料，如納米線、納米管、納米顆粒等，通過(guò)精確控制其尺寸、形狀和組成，可實(shí)現(xiàn)對(duì)材料性能的調(diào)控和優(yōu)化，用于制備高性能的微納傳感器、微納執(zhí)行器、微納能源器件等。

先進(jìn)纖維材料：如高性能碳纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維等，具有高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航空航天、體育器材等領(lǐng)域，是制造先進(jìn)復(fù)合材料的關(guān)鍵增強(qiáng)體。

超材料：是一類人造材料，通過(guò)在材料的亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)控，使其具有自然界常規(guī)材料所不具備的電磁、光學(xué)、力學(xué)等特性，如左手材料、“隱身斗篷"、透鏡等，已在光學(xué)、通信、國(guó)防等領(lǐng)域獲得應(yīng)用，并不斷拓展新的應(yīng)用領(lǐng)域。

液態(tài)金屬：物理化學(xué)性質(zhì)，如低熔點(diǎn)、高導(dǎo)電性、良好的流動(dòng)性和可變形性等，其應(yīng)用基礎(chǔ)研究已發(fā)展成為當(dāng)前備受國(guó)際廣泛關(guān)注的重大科技前沿和熱點(diǎn)，在能源、熱控、電子信息、先進(jìn)制造、柔性智能機(jī)器人以及生物醫(yī)療健康等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景