未來是微納米新材料的時代，新的材料運用于各行各業；   

未來便攜式電子設備和電動汽車急需各種高效電源，正在發展中的超級電容器是一種擁有美妙前景的儲能裝置，兼為學術界和工業界所青睞。常見的超級電容器電極材料主要包括ruo2、mno2、nio等過渡金屬氧化物、碳材料以及導電聚合物材料。近年來，過渡金屬氮化物(tin、vn、wn、mo2n等)作為超電材料的研究不斷見諸報道，基于低成本、優良的電化學性能、高摩爾密度、良好的電化學穩定性等優點，有望成為優質的器件電極材料，應用于下一代超級電容器儲能電源。

　　最近，中國科學院上海硅酸鹽研究所和北京大學合作研究，崔厚磊、黃富強等研究者發現了一種全新的超級電容器性能優異的氮化鈮電極材料——nb4n5納米孔薄膜。nb4n5屬于四方晶系的i4/m空間群，為一種富含nb空位缺陷的nacl型結構，從未被用作儲能材料。其制備過程簡單，只需對nb箔在適當條件下進行陽極氧化，隨后在nh3氣氛中熱處理，即可制備出高度有序的nb4n5納米孔陣列。xps分析結果表明nb4n5同時包含nb3+和nb5+，混合價態陽離子的存在不僅產生了法拉第贗電容，而且導致了良好的類金屬的導電性。在1mh2so4電解液中，0.5macm-2的電流密度下獲得了226mfcm-2的面電容量，遠高于類似nb2o5電極的0.2mfcm-2，也達到了金屬氮化物納米結構薄膜電極的最高水平。電流密度增大到10macm-2時，仍可保留為137mfcm-2說明了良好的倍率性能。此外通過多巴胺的聚合、碳化，在nb4n5納米孔薄膜電極包覆了超薄碳膜，顯著改善了循環穩定性，2000個循環伏安周期后電容保留率提高到接近100%。研究表明，碳包覆的nb4n5納米孔薄膜可以組成雙電極對稱器件，具有良好的實際應用潛力。

　　說起業界所謂的“超級材料”，相信不少人首先想到的會是藍寶石。沒錯，這種硬度超高的材料因為蘋果的青睞而備受關注。但除了藍寶石之外，科學家們已經在實驗室中研發出了不少意義重大的超級材料，本文就將對其中的6種進行介紹。

自我修復材料——仿生塑料

　人體具備非常強大的自我修復能力，但建筑環境卻并不具備這種能力。去年，伊利諾伊大學的Scott White研發出了一種具備自我修復能力的仿生塑料。這種聚合物內嵌有一種由液體構成的“血管系統”，當出現破損時，液體就可像血液一樣滲出并結塊。相比其他那些只能修復微小裂痕的材料，這種仿生塑料可以修復最大4毫米寬的裂縫。

　　熱電材料——熱量清道夫

　　對于任何一部會使用能源的設備來說，廢熱的產生都是不可避免的。根據估算，人類所使用的所有能源當中有2/3都以廢熱的形式流失了。可要是有辦法能夠捕捉到這些被浪費的能量呢?

去年，一家名為Alphabet Energy的公司開發出了一種熱點發電機，它可被直接插入普通發電機的排氣管，從而把廢熱轉換成可用的電力。這種發電機使用了一種相對便宜和天然的熱電材料，名為黝銅礦，據稱可達到5-10%的能效。

　在實驗室當中，科學家們已經在研究另一種具備可發展前景，甚至能效更高的熱電材料，名為方鈷礦，一種含鈷的礦物。熱電材料目前已經開始了小規模的應用——比如在太空飛船上——但方鈷礦具備廉價和能效高的特點，可以用來包裹汽車、冰箱或任何機器的排氣管。

　鈣鈦礦——廉價太陽能電池

　　成本是可再生能源發展中的最大障礙。太陽能正在變得更加便宜，但使用晶體硅制作太陽能電池的成本和能源消耗依然非常高。可除了晶體硅之外，還有一種可用來制作太陽能電池的替代材料，那就是鈣鈦礦。