《走進(jìn)前沿新材料5》一書(shū)旨在將新材料領(lǐng)域不斷涌現的新概念、新技術(shù)、新知識、新理論以科普的方式向廣大科技工作者、青年學(xué)生、機關(guān)干部進(jìn)行推送，使得新材料更快、更好地服務(wù)于經(jīng)濟建設。書(shū)中涵蓋了20余種新的前沿新材料，涉及信息功能材料、有機功能材料和結構功能一體化等新材料。所選內容既有我國已經(jīng)取得的一批革命性技術(shù)成果，也有前沿材料、優(yōu)選材料的研究成果，助力推動(dòng)我國材料研究和產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。 內容特點(diǎn)： （1） 定位“高端科普”，集科學(xué)性、知識性、趣味性、可讀性于一體?；趯π虏牧项I(lǐng)域的新概念及前沿問(wèn)題的提煉，語(yǔ)言通俗易懂。 （2） 全彩印刷，每一種材料的科普內容獨立成文，深入淺出地闡釋新材料的源起、范疇、定義和應用領(lǐng)域，并配有引人入勝的小故事和原創(chuàng )圖片，讓廣大讀者特別是中小學(xué)生更好地學(xué)習和了解前沿新材料。

新材料是新興產(chǎn)業(yè)的技術(shù)先導，高新技術(shù)、高端制造和重大工程高質(zhì)量發(fā)展都需要新材料的率先突破。新材料科學(xué)技術(shù)的普及關(guān)系到新理論、新概念、新知識、新技術(shù)與國民經(jīng)濟的融合效率。近些年，在我國經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉型升級的大背景下，在社會(huì )經(jīng)濟對高技術(shù)含量材料的巨大需求的牽引和材料技術(shù)、信息技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域學(xué)科交叉融合的推動(dòng)下，不斷涌現出各種高性能化、高功能化和功能復合化的前沿新材料，這些新材料不斷涌現的速度遠遠超過(guò)了科技工作者對新材料的認知速度，將這些新材料及時(shí)地推向新興產(chǎn)業(yè)界，將對我國科技強國戰略產(chǎn)生極大的推動(dòng)作用。因此，加快新材料科技普及對社會(huì )的全面發(fā)展十分必要。
《中國新材料科學(xué)普及報告（2023）——走近前沿新材料5》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《報告》）系列科普讀物是由中國材料研究學(xué)會(huì )積極響應國家戰略部署要求，圍繞新材料領(lǐng)域不斷涌現出的新理論、新概念、新知識和新技術(shù)，通過(guò)深入淺出的語(yǔ)言講述前沿新材料的科學(xué)知識和科技創(chuàng  )新成果故事，旨在強化提升工程技術(shù)人員、科技工作者、政府決策人員、青年學(xué)生等群體對新材料的認知速度和水平，為科技進(jìn)步和社會(huì )發(fā)展注入新動(dòng)力，促使新材料更好的服務(wù)于我們的社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展。
本期《報告》是每年出版的新材料科學(xué)普及系列報告的第5部，各篇獨立成章，主要涉及關(guān)鍵戰略金屬銦、有機長(cháng)余輝發(fā)光材料、馭光魔力的超構表面、沸石分子篩、手性碳點(diǎn)、熱隱身材料、電子紙、腦機接口電極、軟體機器人、3D打印用墨水、液體彈珠、食用色素等。
《報告》集合了活躍在新材料研究、制造、應用等領(lǐng)域的優(yōu)秀的科學(xué)工作者和科普專(zhuān)家的智慧。感謝各位作者分享他們在新材料領(lǐng)域的知識和成果，讓我們有機會(huì )走近前沿新材料，從而加深對它們的認知。由于創(chuàng  )作時(shí)間緊，書(shū)中還存在諸多不足之處，敬請各位讀者諒解，同時(shí)我代表編委會(huì )呼吁更多的科技工作者參與到材料科普工作中來(lái)，為讀者奉獻出更加精彩的作品。
特別感謝參與本書(shū)編寫(xiě)的所有作者：
·銦的魅力　王今朝　侯文達　徐　凈　趙太平
·有機夜明珠：長(cháng)余輝材料　陳潤鋒
·馭光魔力表面　《中國激光》雜志社
·沸石　薛　斌
·手性碳點(diǎn)　莫尊理　李世晶
·熱隱身材料　復旦大學(xué)物理學(xué)系統計物理與復雜系統課題組
·電子紙　陳旺橋　周?chē)?
·腦機接口電極　李傳?！”R　曦　熊　偉　付　杰
·軟體機器人　曲鈞天　毛百進(jìn)　向喻遙岑　錢(qián)獻寬
·3D打印用墨水　孫江濤　范志永　馮琨皓　衡玉花　魏青松
·液體彈珠　羅新杰　馮玉軍
·食用色素　景一丹　張效敏
希望本書(shū)的出版能夠為有關(guān)部門(mén)的管理人員、從事新材料科技工作者、產(chǎn)業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)人員、科普人員以及其他相關(guān)人員提供有價(jià)值的參考。

二〇二三年十二月　

新材料產(chǎn)業(yè)是制造強國的基礎，是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石和先導。為了普及材料知識，吸引青少年投身于材料研究，促使我國關(guān)鍵材料“卡脖子”問(wèn)題盡快得到解決，本書(shū)甄選部分對我國發(fā)展至關(guān)重要的前沿新材料進(jìn)行介紹。書(shū)中涵蓋了12種前沿新材料，主要涉及戰略金屬銦、有機長(cháng)余輝發(fā)光材料、馭光魔力的超構表面、沸石分子篩、手性碳點(diǎn)、熱隱身材料、電子紙、腦機接口電極、軟體機器人、3D打印用墨水、液體彈珠、食用色素等。全書(shū)所選內容既有我國已經(jīng)取得的一批革命性技術(shù)成果，也有國際前沿材料、先進(jìn)材料的研究成果，以期推動(dòng)我國材料研究和產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。
每一種材料都深入淺出地闡釋了源起、范疇、定義和應用領(lǐng)域，還配有引人入勝的小故事和圖片，讓廣大讀者特別是中小學(xué)生更好地學(xué)習和了解前沿新材料。

第1章 銦的魅力 001
1.1　銦的基本性質(zhì) 002
1.2　銦的歷史背景 003
1.3　銦的廣泛應用 004
1.4　銦的資源現狀 005
1.5　全球化背景下銦的戰略意義 008
1.6　銦產(chǎn)業(yè)鏈的前景展望 009

第2章 有機夜明珠：長(cháng)余輝材料 010
2.1　有機長(cháng)余輝材料的發(fā)展歷程 012
2.2　有機長(cháng)余輝材料的發(fā)光原理 013
2.3　有機長(cháng)余輝材料的分類(lèi) 016
2.4　有機長(cháng)余輝材料的應用 023
2.5　總結與展望 028

第3章 馭光魔力表面 030
3.1　玩轉光場(chǎng)，小小平臺包藏大大乾坤 031
3.2　從科學(xué)向應用，超構器件建起產(chǎn)研結合之橋 032
3.3　未來(lái)已來(lái)，超構器件大規模應用就在現在 036

第4章 沸石 038
4.1　沸石的“真相” 039
4.2　人造沸石時(shí)代 039
4.3　介孔分子篩時(shí)代 042
4.4　趙東元教授與介孔分子篩 043
4.5　有序介孔材料蓬勃發(fā)展 044
4.6　有序介孔材料的新境界 045

第5章 手性碳點(diǎn) 047
5.1　手性 048
5.2　碳點(diǎn) 048
5.3　手性碳點(diǎn) 048
5.4　手性碳點(diǎn)的合成 049
5.5　具有圓偏振發(fā)光（CPL）的手性碳點(diǎn)的合成 053
5.6　手性碳點(diǎn)的機理探究 057
5.7　手性碳點(diǎn)的新興應用 063

第6章 熱隱身材料 070
6.1　名字的由來(lái) 071
6.2　起源及內涵 071
6.3　應用價(jià)值 073
6.4　制備方法與原理 074
6.5　學(xué)術(shù)價(jià)值 075

第7章 電子紙 079
7.1　電潤濕電子紙發(fā)展歷程 080
7.2　電潤濕電子紙顯示原理 082
7.3　電潤濕電子紙顯示結構 083
7.4　電潤濕電子紙顯示關(guān)鍵材料 084
7.5　電潤濕電子紙顯示應用 092

第8章 腦機接口電極 094
8.1　腦機接口的關(guān)鍵部件——電極 096
8.2　腦機接口電極材料有哪些？ 098
8.3　腦機接口電極材料的挑戰、機遇與展望 104

第9章 軟體機器人 107
9.1　軟體機械手觸覺(jué)傳感器的原理與結構 108
9.2　觸覺(jué)感知模態(tài)和方法 121
9.3　基于觸覺(jué)傳感技術(shù)的應用 132
9.4　軟體機械手觸覺(jué)傳感技術(shù)的挑戰 136
9.5　未來(lái)展望 139

第10章 3D打印用墨水 140
10.1　墨水材料有哪些？ 141
10.2　墨水材料作用機理 141
10.3　墨水材料應用 145
10.4　墨水材料的未來(lái)發(fā)展趨勢及挑戰 149

第11章 液體彈珠 151
11.1　液體彈珠的緣起：大自然的奇跡和啟示 152
11.2　液體彈珠的制備：“萬(wàn)物皆可” 152
11.3　液體彈珠的形成秘密：表面自由能的奇妙作用 153
11.4　液體彈珠的魔法：神奇的性質(zhì) 154
11.5　液體彈珠的應用：前景廣闊 157

第12章 食用色素 163
12.1　什么是食用色素？ 164
12.2　天然色素與人工合成色素 164
12.3　天然色素比人工合成色素更好嗎？ 169
12.4　食用色素的使用標準 170
12.5　食用色素的應用趨勢 170