创新材料推动制造业产品开发

研究表明，亚洲工业使用创新材料的趋势正在大幅上升。这些材料的增长势头十分迅猛，仅在过去五年中就显著增长了 20%以上，而这一切都在改变着产品的开发方式。从复合材料到生物基聚合物，亚洲工业一直在采用一系列新材料，其中包括增强产品性能和可持续性。60% 以上的制造商在选择原材料时将可持续性作为主要标准。这类项目确保了竞争优势，也符合消费者对更环保、更有社会责任感的产品的新需求。创新材料正成为席卷亚洲制造业的复兴浪潮的燃料。

这一演变过程中的关键因素不胜枚举，但新材料的战略创新所产生的影响则起着主导作用。创新材料带来的三个奇迹正在改变亚洲各行业的产品开发。

石墨烯：提升产品性能

石墨烯是一种由碳原子组成的中空螺旋形六方格排列材料，它以其令人难以置信的特性而成为一种轰动性现象。石墨烯是世界上最坚固、最柔韧的材料之一，具有无与伦比的导电性，因此这种材料不仅是一种材料，还是一种可用于制造电子产品和医疗保健产品的工具。在亚洲制造业，石墨烯可用于生产下一代电池、柔性电子产品的导电油墨，甚至是航空航天和汽车零部件的高级复合材料。石墨烯作为一种材料，可以提高产品的性能和耐用性，同时使产品更轻，这一优势使其成为多个领域创新过程中的重要组成部分。

去年，马来西亚能源公司 Petronas 在 2023 年发布了一项利用石墨烯抗腐蚀的新技术。他们设计的这项技术是钢结构油漆的一种添加剂。事实证明，它可以改善不利天气对涂层的影响，为资产提供防腐蚀保护。该配方的防水性能是普通环氧涂料的三倍，并使涂料具有更好的附着力、耐刮擦和抗紫外线性能。此外，它的耐磨性也是环氧涂料（传统配方）的三倍。

“Paragraf 公司首席执行官兼创始人西蒙-托马斯（Simon Thomas）对《卫报》说：”石墨烯和其他二维材料已经准备好成为分水岭，它们将使科技世界发生翻天覆地的变化。这意味着能源消耗至少可以减少一半，半导体的速度也将是迄今为止最快的。

生物塑料：可持续发展的先锋

自可持续发展解决方案问世以来，世界一直在向绿色发展。在这方面，生物塑料是引领环保材料发展的潜在竞争者之一。与单一来源的化石燃料传统塑料不同，生物塑料可以从玉米淀粉、甘蔗甚至藻类等可再生来源中提取。在亚洲，人们对环境的关注与经济发展密不可分，生产商欢迎将生物塑料用于包装、消费品甚至汽车应用。生物塑料具有双重作用，不仅能推动产品开发，还能为亚洲工业创造更加绿色的未来，因为生物塑料不仅能替代化石燃料，还能减轻塑料污染。

2023 年，可口可乐公司推出了完全由 100% 植物基塑料（瓶盖和标签除外）制成的顶级饮料瓶，实现了重大飞跃。这一里程碑是在可回收 PET 塑料瓶含有高达 30% 的植物基材料十多年后，利用准备用于商业规模的技术实现的。

“生物塑料工业是我们 BCG 战略的一个领域，我们正在利用泰国的生物多样性作为生物塑料工业所必需的高质量原材料的提供者，努力吸引投资，”投资委员会秘书长 Narit Therdsteerasukdi 说。

金属基复合材料：重新定义材料解决方案

金属基复合材料兼具金属的强度和先进复合材料的轻质特性，是材料工程中一种完全不同的方法。金属复合材料是在金属基体中填充高强度纤维和颗粒，以获得优异的机械性能和热稳定性。 在亚洲制造业中，MMCs 被广泛应用于航空航天、汽车和电子行业，这些行业普遍需要轻质而坚韧的材料。通过制造可用于轻型汽车和电子产品生产的先进钢种，MMCs 的性能得到了提高，为亚洲的产品设计和制造树立了新的标杆。

三菱重工（MHI）是日本金属基复合材料（MMC）的先驱，其产品重量更轻、强度更高。三菱重工将金属基复合材料用于赛车刹车、飞机部件和电子设备冷却。这一创新不仅提高了燃油效率、飞机性能和设备可靠性，还减少了大气中的有害气体排放。MMC 正在重新定义亚洲的产品开发流程，中国和韩国是这场制造业革命的领跑者。

CPS 高级科学家 Mark Occhionero 说：”MMC 以紧凑的形式提高了大功率模块的可靠性，同时具有出色的散热性能，并减少了反复开关应用所产生的应力。这些优点适用于各行各业，MMC 尤其适用于要求可靠性的可再生能源应用。

基于材料科学的发展，未来的制造业将出现范式转变现象。新一代先进复合材料将创造出具有超凡功率重量比的新产品，从而带来更轻、更省油的汽车和高性能航空航天组件。纳米技术可以使材料实现自我修复，从而减少废料和不断更换的需要。从可持续资源中提取具有生物相容性和生物可降解性的创新材料，这可能是塑料利用的一个突破性进展。增材制造具有按需组合不同材料的独特能力，将为个性化产品功能提供新的高度，从而为全新的设计提供可能性。该领域材料科学的进步是新产品设计的基础，从而超越了可能的极限。