从实验室奔向产业前沿，一场研讨会洞见“千材万象”

水凝胶基柔性电池实现180度安全弯折、腰果壳提取物铸就刚韧兼济的绿色树脂……深秋时节，关乎新材料产业未来的创新力量在南京汇聚——11月1日至2日，第二十届全国青年材料科学技术研讨会召开，1300余名来自高校、院所与企业的科技工作者参会，分享在新材料领域的科研进展、创新实践。

“十五五”规划建议明确提出，加快新能源、新材料、航空航天、低空经济等战略性新兴产业集群发展。曾经长期被海外垄断的关键材料领域，如今正成为我国科技创新集中突破的前沿阵地。

新材料重塑产业未来

新材料领域的突破，正在悄然改变多个产业的发展轨迹。

“折叠屏手机已不稀奇，但想要设备实现全柔性化，关键瓶颈在于核心部件——电池。未来的可穿戴设备、植入式医疗监测器等都需要与人体紧密贴合，而传统刚性电池难以满足这一需求。”自2017年起，东南大学材料科学与工程学院教授章炜团队开始研发水凝胶基柔性储能材料，即将电池的全部构件集成于高分子凝胶体系中，从而实现设备的全柔性化。

“这在全球范围内属于结构层面的首创。与传统锂电池相比，我们的产品在电化学性能上与之持平，却实现了‘绝对安全’——即使被剪断也不会燃烧或爆炸，并具备180度完全折叠的能力。”章炜介绍，目前，该成果已完成实验室小试阶段，在手表、手环等小型设备中表现稳定，为真正意义上的“全柔性电子设备”提供了关键的能源解决方案。

大会现场，一款用于人体关节植入的钽合金材料同样引人注目。西安赛隆增材技术股份有限公司大客户经理吉兆手持一个钽合金关节垫块介绍，与目前普遍应用的钛合金相比，钽合金虽然成本较高，但生物相容性更优、抑菌效果更好，其弹性模量与人体骨骼高度接近，能更有效保证组织生长。

“这种多孔结构不仅是为了减重，更重要的是为细胞生长提供空间。”吉兆指着样品上的微孔解释道，“这些粗糙的表面能让骨头更好地与假体结合。”

结合3D打印技术，这款钽合金材料可实现个性化定制。“通过患者骨缺损位置的3D模型构建，我们可以精准‘复刻’出骨缺损部位的替代零件，就像为每位患者量体裁衣。”吉兆表示，目前该创新材料已在全国多家医疗机构投入临床使用，为患者提供了新选择。

从废弃腰果壳中提取腰果酚制备的新型腰果酚基树脂，则展现了“变废为宝”的科技魅力。“腰果壳原本是令人头疼的农业废弃物，如今我们通过分子设计，将其转化为高价值的环氧树脂替代品。”南京工业大学、材料化学工程全国重点实验室教授褚良永告诉记者，与源自不可再生资源的石油基苯酚相比，腰果酚不仅原料绿色可再生，其独特的分子结构更赋予了成品“刚柔并济”的卓越特性——在具备高强度的同时，韧性可实现翻倍。

据悉，这种新型树脂在风电叶片、电子封装等高端领域展现出巨大潜力，并于2023年实现在电子封装领域的产业化应用。

新装备突破研发瓶颈

新材料研发的每一次飞跃，都离不开尖端装备的支撑。

在设备展区，苏州哈腾科技有限公司带来的一台快速热压烧结炉吸引了不少参会者。该企业展位负责人田麟麒介绍，该设备主要用于粉末冶金行业。传统热压烧结要先将原料热压成型后再放入高温烧结炉中，由于升温速率慢，往往需要一两天才能完成一个高温样品;进口放电等离子烧结炉价格高昂，且受限于脉冲电源，烧结样品的尺寸普遍在直径50毫米左右。“而我们使用高频开关电源自主研发的快速热压烧结炉，最快10到20分钟就可以完成一个典型的烧结过程，且可实现最大直径300毫米的样品快速热压烧结。”

据悉，该设备打破了国外技术垄断，实现了全面国产化，成本降至进口设备的1/3至1/5.目前已在全国高校、研究所及企业应用100余套，为新材料研发提供了强有力的支撑。团队正致力于冲击更高电流指标，力争实现新的技术突破。

在3D打印行业上游环节，射频等离子体球化制粉技术攻克了传统雾化制粉在难熔金属球形粉末制备方面的难关。“在实现粉末高球形度的同时，这项技术能对粉末内部的晶粒结构、成分均匀性及缺陷分布进行‘同步革新’。”星尘科技(广东)有限公司展位负责人高震钰介绍，整个过程可减少粉末内部孔隙、氧化夹杂等缺陷，同时提升粉末颗粒的成分均匀性，为后续3D打印奠定优质原料基础。

“这种高纯、低氧、球形度高的粉末对3D打印至关重要。”高震钰解释，粉末的球形度与流动性直接影响了铺粉均匀性和打印过程稳定性，从而决定了打印件的致密度与性能。据悉，该公司已实现高端难熔金属粉末年产能超30吨，缓解国内增材制造行业对进口高端粉末的依赖，为航空航天、医疗植入等高端领域的合金构件国产化提供原料保障。

新体系筑就创新基石

新材料是支撑现代工业体系的基石，其发展水平直接关乎国家战略安全与产业竞争力。当前，一场旨在打通从“实验室”到“生产线”关键环节的系统性工程，正在国家顶层设计与地方产业实践的联动中全面推进。

“党的二十届四中全会明确，‘十五五’重点发展先进制造业、新能源、新材料等战略性新兴产业。”中国材料研究学会青年工作委员会主任、清华大学教授宋成指出，在此战略引领下，推动材料科学的原始创新，以基础研究支撑产业高质量发展，成为材料人必须答好的“时代之问”。

4月，在苏州举办的2025材料科学发展大会上，由江苏省材料学会聚合重点企业共同发起组建的“新材料集群制造业人才发展联盟”揭牌。该联盟致力于构建“产学研用”一体化平台，为江苏新材料产业精准输送从高素质技能人才到领军型创新团队的全谱系力量。江苏省科协党组书记过利平表示，江苏始终将科技创新摆在高质量发展的核心位置，致力于搭建高水平学术交流平台。“十四五”期间，江苏已有3个材料产业集群入选国家先进制造业集群。

顶尖的战略布局，最终要靠一流的人才来实现。面对新材料产业的快速发展，高校人才培养模式也在同步革新。

“我们始终秉持‘顶天立地’的育人理念。‘顶天’，是服务国家战略，攻关‘卡脖子’难题;‘立地’，是将企业真实需求融入教学实践。”南京工业大学党委书记荆晅介绍，作为该校传统优势学科，材料学科先后入选国家一级重点学科培育建设点、江苏省优势学科等多项重点建设计划;今年5月该学科ESI排名进入全球前0.37‰，排在第56位。

“学院通过‘科教融合’与‘产教汇融’，已建成国家级平台和百余个校企实践基地，并聘请企业专家共建‘双师型’队伍，系统推动学科交叉与专业升级，布局电子信息材料、低空材料等新方向。”南工大材料学院院长崔升补充道。

展望未来，苏州国家实验室战略顾问、北京航空材料研究院研究员张国庆指出，必须紧扣“极宏观拓展、极微观深入、极端条件迈进、极综合交叉发力”的战略要求，践行“一代材料、一代装备”的发展理念，系统构建从研发到应用的全链条技术体系。

“我们的目标，是推动材料技术持续向高性能、低成本、长寿命方向演进，要面向深空、深海、深地等极限环境，前瞻布局前沿颠覆性技术，抢占未来制高点。”张国庆强调，“这一过程不仅是技术攻关，更是锻造未来产业发展的核心动能。”

正如中国科学院院士、南京大学教授顾宁在大会寄语中所言，材料科学的重大突破往往孕育于不同学科的交叉地带。当国家战略的引领、地方产业的实践、高校育人的革新与青年一代的创新勇气相互激荡，中国新材料产业便拥有了从微观创新迈向产业基石最坚实的依靠。