A juzgar por el desarrollo de la historia de la Ciencia y la tecnología modernas, cada gran avance científico y Tecnológico depende en gran medida del desarrollo de los nuevos materiales correspondientes. Los sujetos innovadores de la industria de nuevos materiales son países y regiones desarrollados como Estados unidos, Japón y europa, ocupando una posición de monopolio en el mercado global. Entre ellos, el país que lidera de manera integral es Estados unidos, y la ventaja de Japón esNanomaterialesEn los campos de los materiales de información electrónica, Europa tiene ventajas obvias en materiales estructurales, materiales ópticos y fotoeléctricos. China, Corea del Sur y Rusia le siguen de cerca y actualmente pertenecen al segundo escalón del mundo. China tiene ventajas comparativas en iluminación de semiconductores, materiales magnéticos permanentes de tierras raras y materiales de lentes intraoculares, Corea del Sur en materiales de visualización y almacenamiento, y Rusia en materiales aeroespaciales.
Grandes multinacionales como alcoa, dupont, bayer, GE plastics, Dow chemical, Emperor de japón, Toray de Japón y LG de Corea del sur, los principales productores mundiales de nuevos materiales, aceleran su monopolio de la industria mundial de nuevos materiales y mantienen una posición dominante en el mercado de productos de nuevos materiales de alto contenido tecnológico y alto valor agregado. Cabe mencionar que los grupos empresariales de renombre mundial se han expandido continuamente al campo de los nuevos materiales con sus ventajas de investigación y desarrollo tecnológico, capital y talento, especialmente dominando los productos de nuevos materiales de alto valor agregado. Por ejemplo, el famoso uniming casi monopoliza los productos de arena de cuarzo de alta gama 4n8 y más en el mercado internacional; Por ejemplo, los gigantes mundiales de nuevos materiales xinyue, sumco, sirtronic, Sun Edison y otras empresas ocupan el mundo.Materiales semiconductores de silicioMás del 80% de la cuota de mercado. Por su parte, más del 90% del mercado de arsénico y Galio semiaislado está ocupado por Hitachi electric, Sumitomo electric, Mitsubishi Chemical y FCM alemán. Por ejemplo, siete empresas, como dupont, daikin, hoechst, 3m, ausimont, Ato e ici, tienen el 90% de la capacidad mundial de producción de materiales orgánicos de flúor. La tecnología de preparación de sustratos de carburo de silicio de la compañía estadounidense kerui tiene una fuerte competitividad en el mercado global, los LED blancos de potencia de la compañía estadounidense lumields controlados por Philips son líderes internacionales, y las empresas estadounidenses, japonesas y alemanas tienen el 70% del crecimiento de Epitaxia LED y las patentes centrales de preparación de chips. En el sector de la fabricación de pequeños haces de fibra de carbono, está básicamente monopolizado por la japonesa Toray fiber, toho, Mitsubishi y la estadounidense hexel, mientras que el mercado de grandes haces de fibra de carbono está casi ocupado por cuatro empresas estadounidenses, fortafil, zoltek, aldilla y la alemana sgl. Las empresas avanzadas del mundo, como alcoa, germano y francés, ocupan una posición de liderazgo mundial en el campo del desarrollo y producción de materiales de aleación de aluminio de alta resistencia y alta tenacidad. Las tres principales empresas productoras de titanio de Estados unidos, como time, RMI y allegen teledyne, representan el 90% de la producción total de procesamiento de titanio en Estados Unidos y son los principales proveedores de titanio de clase aérea mundial. A continuación se presenta la situación básica de los siete principales países de nuevos materiales del mundo:
Estados Unidos es un importante líder mundial en el campo de los nuevos materiales. El Vicepresidente del Instituto de China Digital de la Universidad de Pekín creía una vez que Estados Unidos está muy por delante del resto del mundo en términos de tecnología en nuevas energías, nuevos materiales e ingeniería de vida. Cabe mencionar que Estados Unidos una vez incluyó los nuevos materiales como las seis categorías principales de tecnologías clave que afectan la prosperidad económica y la seguridad nacional. De las 22 tecnologías clave identificadas, los materiales representaron cinco (síntesis y procesamiento de materiales, materiales electrónicos y optoelectrónicos, cerámica, materiales compuestos, metales y aleaciones de alto rendimiento). El desarrollo de nuevos materiales en los Estados Unidos se caracteriza por liderar los grandes planes de investigación y desarrollo del Departamento de defensa y la nasa, principalmente en forma de contratos de adquisición de defensa para promover y garantizar la investigación y el desarrollo de nuevos materiales en universidades, instituciones de investigación científica y empresas. Ya en 2011, el Presidente de Estados unidos, Barack obama, anunció un programa de "promoción de asociaciones manufactureras" de más de 500 millones de dólares para fortalecer la industria manufacturera estadounidense a través de la cooperación entre el gobierno, las universidades y las empresas, y el "programa de genoma de materiales" con una inversión de más de 100 millones de dólares es uno de sus componentes. El programa genoma de materiales tiene como objetivo fortalecer la colaboración y el intercambio entre las tecnologías experimentales, las tecnologías informáticas y las bases de datos a través de la colaboración entre equipos en todas las etapas del ciclo de desarrollo de nuevos materiales, centrándose en la colaboración y el intercambio entre las tecnologías experimentales, las tecnologías informáticas y las bases de datos, con El objetivo de reducir a la mitad el ciclo de desarrollo de nuevos materiales y los costos a uno de los puntos existentes, con el fin de acelerar los avances de Estados Unidos en energía limpia, seguridad nacional, salud y bienestar humano y formación laboral de la próxima generación, y fortalecer sustancialmente la competitividad internacional de Estados Unidos en el campo de los nuevos materiales. Los Estados Unidos se centran en los biomateriales, los materiales de información, los nanomateriales, los materiales ambientales extremos y la ciencia de la computación de materiales como las principales áreas de investigación de vanguardia, apoyando el desarrollo de las ciencias de la vida, la tecnología de la información, las ciencias ambientales y la nanotecnología, especialmente para satisfacer las necesidades de sectores y áreas importantes Como la defensa nacional, la energía y la información electrónica. Como resultado, Estados Unidos ha desarrollado una serie de planes estratégicos relacionados con nuevos materiales, incluyendo principalmente: "esquema nacional de nanotecnología para el siglo xxi", "plan nacional de nanotecnología (nni)", "plan de materiales industriales futuros", "plan optoelectrónico", "plan fotovoltaico", "plan de fuentes de luz de iluminación de próxima generación", "plan de materiales automotrices avanzados", "plan de materiales de energía fósil", "plan de materiales de construcción", "plan de materiales y procesos avanzados nsf", "plan de genoma de materiales", etc. Los Estados Unidos han logrado grandes progresos en el desarrollo de la Ciencia y la tecnología de nuevos materiales. Por ejemplo, bajo el plan estratégico de nuevos materiales, ya en enero de 2011, científicos estadounidenses desarrollaron una "capa de sonido oculto" no detectada por el sonar hecho de materiales metamateriales; En marzo, aparecieron nanocompuestos para el almacenamiento eficiente de hidrógeno; En junio, las cadenas péptidos de polímeros "inducidas" se autoensamblaron en nanocuerdas, y las propiedades de las nanocuerdas autoensambladas no fueron inferiores a las de los materiales naturales; En septiembre, se desarrolló un nuevo tipo de superconductor peculiar basado en iterbio, que puede alcanzar el "punto crítico cuántico" en estado natural; En noviembre, el material ultranegro desarrollado puede absorber casi toda la luz que brilla sobre él, con una tasa de absorción de más del 99%; En el mismo mes, el material más ligero del mundo recién desarrollado, con propiedades de absorción de energía similares a las del caucho artificial, fue 100 veces más ligero que la espuma de poliestireno. Estados Unidos tiene muchos de los principales gigantes de nuevos materiales del mundo: como exxonmobil, Dow chemical, dupont, 3m, 3m, Alcoa, United States steel, pg industries, Air Products & chemical, Eastman chemical, corning, etc. Estados Unidos cuenta con las mejores universidades de nuevos materiales del mundo: como la prestigiosa universidad northwestern, la Universidad Tecnológica de Massachusetts (número uno de los cursos de la escuela de ciencias e ingeniería de materiales), la Universidad de Illinois en Urbana - Champaign (fusionada por los departamentos de cerámica, metalurgia y minería fundados por primera vez en 1867; las especialidades se dividen en Seis direcciones: biomateriales, materiales electrónicos, etc.; las carreras de materiales en todo Estados Unidos ocupan los tres primeros lugares del año); la Universidad de California en Berkeley (la más prestigiosa y pública del mundo), la Universidad de Stanford (una de las más destacadas del mundo), la Universidad de California en Santa Bárbara (la Universidad Pública de investigación más prestigiosa de Estados unidos, con gran prestigio académico).las universidades (la escala de funcionamiento de las escuelas era la más alta de las universidades de los Estados Unidos en ese momento), La Universidad Estatal de Pensilvania Park (una de las diez universidades públicas más grandes del país), el Instituto Politécnico de Georgia (el mejor Instituto Politécnico de Estados Unidos. centrado en la investigación y el desarrollo de materiales para aplicaciones de ingeniería de próxima generación), la Universidad de Michigan (junto con la Universidad de California en Berkeley y la Universidad de Wisconsin en madison) son conocidas como "modelos de universidades públicas". la clasificación profesional de materiales es muy alta.
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