美國材料基因工程典型材料有哪些應用？
在過去五年中，美國能源部（DOE）、國防部（DOD）、國家科學基金會（NSF）、
國家標準與技術研究所（NIST）以及美國宇航局（NASA）在內的聯邦機構，已經在資源
和基礎設施方面大力投入支持該項計劃。美國在典型材料重點示范應用領域已取得了一
系列的成果。
1. 航空航天高性能材料領域示范應用
美國國防部空jun研究實驗室、通用電氣航空集團以及洛克希德馬丁公司（Lockheed
Martin）合作，通過將過程模擬與機械分析相結合，以更低的成本、更短的周期設計出新
型飛機部件。

美國國防部空jun研究實驗室的科研人員成功研發了一種自動化系統，可以實現材料
創建、測試材料屬性、結果評估以及執行下一個*實驗等功能。利用這種自動化系統
可以顯著加快研發速度，從而了解如何更好地生產應用于飛機領域的碳納米管等高性能
材料。
2. 能源材料領域示范應用
美國國防部陸jun研究實驗室通過廣泛與學術以及工業領域的研究人員合作，建立了
“ 材料多尺度研究企業 ”，重點開發新材料以滿足未來軍dui的需求。其中，猶他大學領導
的 “ 電子材料多尺度建模 ” 重點專注于電池與電子領域的研究應用。
美國可再生能源實驗室領導的能源前沿研究中心通過 “ 下一代設計材料 ” 計劃，來識
別和測試環境友好的鈣鈦礦太陽能材料替代品。通過與麻省理工學院能源前沿研究中心
合作成功對六種候選材料進行了表征，其中兩種新材料表現出了優良的屬性。
美國能源部通過資助加州大學伯克利分校，建立了 “ 材料項目 ”。該項目主要包括通
過高性能計算和先進理論工具來確定新材料，以及預測新材料的屬性，zui終建立了一個
開放數據庫。研發人員可以充分利用數據庫信息，設計應用于清潔能源領域的新材料。
5. 復合材料領域示范應用
美國橡樹嶺國家實驗室通過建立“制造示范工廠”，將模擬、材料表征以及原位過
程監控緊密結合在一起。該示范工廠將有利于推動低成本碳纖維復合材料在汽車領域的
商業應用。
6. 醫用材料領域示范應用
國家標準與技術研究所、西北大學、芝加哥大學以及阿貢國家實驗室合作，共同建
立了“分層材料設計中心”。研發人員開發了材料創新基礎設施中的關鍵組件，實現航
空航天、電子和醫療保健等領域新材料的設計制造。
3. 功能材料領域示范應用
在美國國家科學基金會以及能源部的資助下，威斯康星大學麥迪遜分校的研發人員，
利用實驗與計算方法，成功設計出兼具金屬鍵和極性鍵兩種特性的多功能材料。此種新
材料在未來設備中，可以充分發揮電性、磁性以及光學功能。
4. 稀土材料領域示范應用
美國能源部關鍵材料研究所依靠材料基因組的方法加速發現、開發稀土替代品（高
效照明的新型磷光體）。

美國材料基因工程典型材料有哪些應用？美國材料基因工程典型材料有哪些應用？

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