1.石墨烯
突破性：非同寻常的导电性能、较低的电阻率、较低和较快的电子迁移的速度、较好的透光性。
发展趋势：2010年诺贝尔物理学奖造就近年技术和资本市场石墨烯炙手可热，未来5年将在光电显示、半导体、触摸屏、电子器件、储能电池、显示器、传感器、半导体、航天、复合材料、生物医药等领域将爆发式增长。
主要研究机构（公司）：GrapheneTechnologies，AngstronMaterials，GrapheneSquare，常州第六元素，宁波墨西等。
2.气凝胶
突破性：高孔隙率、低密度质轻、低热导率，隔热保温特性优异。
发展趋势：较具潜力的新材料，在节能环保、保温隔热电子电器、建筑等领域有巨大潜力。
主要研究机构（公司）：阿斯彭美国，W.R.Grace，日本Fuji-Silysia公司等。
3.碳纳米管
突破性：高电导率、高热导率、高弹性模量、高抗拉强度等。
发展趋势：功能器件的电极、催化剂载体、传感器等。
主要研究机构（公司）：Unidym,Inc.，TorayIndustries,Inc.，BayerMaterialsScienceAG，MitsubishiRayonCo.,Ltd.深圳市贝特瑞，苏州第一元素等。
4.富勒烯
突破性：具有线性和非线性光学特性，碱金属富勒烯超导性等。
发展趋势：未来在生命科学、医学、天体物理等领域有重要前景，有望用在光转换器、信号转换和数据存储等光电子器件上。
主要研究机构（公司）：MichiganStateUniversity，厦门福纳新材等。
5.非晶合金
突破性：高强韧性、优良的导磁性和低的磁损耗、优异的液态流动性。
发展趋势：在高频低损耗变压器、移动终端设备的结构件等。
主要研究机构（公司）：LiquidmetalTechnologies,Inc.，中科院金属所，比亚迪股份有限公司等。
6.泡沫金属
突破性：重量轻、密度低、孔隙率高、比表面积大。
发展趋势：具有导电性，可替代无机非金属材料不能导电的应用领域；在隔音降噪领域具有巨大潜力。
主要研究机构（公司）：Alcan（美国铝业），RioTinto，Symat，NorskHydro等。
7.离子液体
突破性：具有高热稳定性、宽液态温度范围、可调酸碱性、极性、配位能力等。
发展趋势：在绿色化工领域，以及生物和催化领域具有广阔的应用前景。
主要研究机构（公司）：SolventInnovation公司，巴斯夫，中科院兰州物理研究所，同济大学等。
8.纳米纤维素
突破性：具有良好的生物相容性、持水性、广范围的pH值稳定性；具有纳米网状结构，和很高的机械特性等。
发展趋势：在生物医学、增强剂、造纸工业、净化、传导与无机物复合食品、工业磁性复合物方面前景巨大。
主要研究机构（公司）：CelluForce公司（加拿大），USForestService（美国林务局），Innventia公司（瑞典）等。
9.纳米点钙钛矿
突破性：纳米点钙钛矿具有巨磁阻、高离子导电性、对氧析出和还原起催化作用等。
发展趋势：未来在催化、存储、传感器、光吸收等领域具有巨大潜力。
主要研究机构（公司）：埃普瑞，AlfaAesar等。
10.3D打印材料
突破性：改变传统工业的加工方法，可快速实现复杂结构的成型等。
发展趋势：革命性成型方法，在复杂结构成型和快速加工成型领域，有很大前景。
主要研究机构（公司）：Object公司，3DSystems公司，Stratasys公司，华曙高科等。
11.柔性玻璃
突破性：改变传统玻璃刚性、易碎的特点，实现玻璃的柔性革命化创新。
发展趋势：未来柔性显示、可折叠设备领域，前景巨大。
主要研究机构（公司）：康宁公司，德国肖特集团等。
12.自组装（自修复）材料
突破性：材料分子自组装，实现材料自身“智能化”，改变以往材料制备方法，实现材料的自身自发形成一定形状和结构。
发展趋势：改变传统材料制备和材料的修复方法，未来在分子器件、表面工程、纳米技术等领域有很大前景。
主要研究机构（公司）：美国哈佛大学等。
13.可降解生物塑料
突破性：可自然降解，原材料来自可再生资源，改变传统塑料对石油、天然气、煤炭等化石资源的依赖，减少环境污染。
发展趋势：未来替代传统塑料，具有前景巨大。
主要研究机构（公司）：Natureworks，Basf，Kaneka公司等。
14.钛炭复合材料
突破性：具有高强度、低密度，以及耐腐蚀性优异等性能，在航空及民用领域前景无限。
发展趋势：未来在轻量化、高强度、耐腐蚀等环境应用潜力广泛。
主要研究机构（公司）：哈尔滨工业大学等。
15.超材料
突破性：具有常规材料不具有的物理特性，如负磁导率、负介电常数等。
发展趋势：改变传统根据材料的性质进行加工的理念，未来可根据需要来设计材料的特性，潜力无限、革命性。
主要研究机构（公司）：波音公司，Kymeta公司，深圳光启研究院等。
16.超导材料
突破性：超导状态下，材料零电阻，电流不损耗，材料在磁场中表现抗磁性等。
发展趋势：未来如突破高温超导技术，有望解决电力传输损耗、电子器件发热等难题，以及绿色新型传输磁悬技术。
主要研究机构（公司）：日本住友，德国Bruker，中科院等。
17.形状记忆合金
突破性：预成型后，在受外界条件强制变形后，再经一定条件处理，恢复为原来形状，实现材料的变形可逆性设计和应用。
发展趋势：在空间技术、医疗器械、机械电子设备等领域潜力巨大。
主要研究机构（公司）：有研新材等。
18.磁致伸缩材料
突破性：在磁场作用下，可产生伸长或压缩的性能，实现材料变形与磁场的相互作用。
发展趋势：在智能结构器件、减震装置、换能结构、高精度电机等领域，应用广泛，有些条件下性能优于压电陶瓷。
主要研究机构（公司）：美国ETREMA公司，英国稀土制品公司，日本住友轻金属公司等。
19.磁（电）流体材料
突破性：液态状，兼具固体磁性材料的磁性，和液体的流动性，具有传统磁性块体材料不具备的特性，和应用。
发展趋势：应用于磁密封、磁制冷、磁热泵等领域，改变传统密封制冷等方式。
主要研究机构（公司）：美国ATA应用技术公司，日本松下等。
20.智能高分子凝胶
突破性：能感知周围环境变化，并能做出响应，具有类似生物的反应特性。
发展趋势：智能高分子凝胶的膨胀-收缩循环可用于化学阀、吸附分离、传感器和记忆材料；循环提供的动力用来设计“化学发动机”;网孔的可控性适用于智能药物释放体系等。
主要研究机构（公司）：美国和日本大学。
