6.13 有机晶须及复合材料的发展趋势
我国在玻璃纤维增强塑料市场、产值、应用方面都已达世界先进水平，各品种都能满足市场需求。而碳纤维复合材料则主要运用于航空航天领域，在国内发展很快；但树脂基复合材料起步就显得较晚，从1958年才开始研究生产，首先用于军工制品，而后逐渐扩展到民用，目前我国的生产工艺还是以国外引进为主。有机聚合物/高分子材料是现代工业和高新技术的重要基石，已成为国民经济基础产业以及国家安全不可或缺的重要材料。一方面量大面广的通用高分子材料需要不断地升级改造，以降低成本、提高材料的使用性能；另一方面各类新型的高分子材料将应运而生，尤其是有机及聚合物分子或少数分子组合体的光、电和磁特性将成为高分子向功能化以及微型器件化发展的重要方向。
1）分子材料与分子电子器件研究
新型功能分子的设计、合成与组装；分子纳米结构的构筑；分子的组装、自组装以及自组装技术在分子电子器件上的应用研究。这些分子电子器件主要包括分子电开关、分子光开关和分子电光开关的设计、分子导线、分子整流器、分子开关、分子晶体管、分子马达及分子逻辑器等。
2）光电信息功能高分子材料研究重点
有机/高分子光子晶体材料：探索有机/高分子形成光子材料的途径；超高密度高分子存储材料：开发存储密度高的高分子材料；高分子传输材料：研究和开发应用于通信传输的具有较高光学透过性，光学均匀，且高折射率、低光损耗的高分子塑料光纤；高分子显示材料：有机/高分子电致发光材料、高分子液晶材料等，其发展方向为开发出具有高的电致发光效率、低驱动电压，具有不同发光波长（彩色）和长寿命的各种发光器件。
3）生物医用高分子材料研究重点
药物载体与控释材料：研究适于各类药物的新型生物降解高分子载体和控释材料的设计与合成，药物与载体的相互作用以及药物载体体系的生物医学性能（注射、口服、吸收、分布、排泄等）评价；诱导组织自修复与再生材料：研究能够诱导组织自修复与再生新型生物降解材料的设计与制备，材料的形态、孔度、降解速度等与组织自修复和再生过程的相互作用关系等。
4）与能源、环境相关的高分子功能材料研究重点
（1）燃料电池、太阳能电池的关键高分子材料：研究高能、长寿命固态电池及相关电极晶须材料，研究不同有机光敏染料和纳米半导体结构体系的太阳能电池，柔性、薄膜太阳能电池的研究将是未来发展的重要方向。
（2）吸收/分离高分子材料：重点研究用于废气与废水处理的晶须功能材料；具有高选择性吸附、分离功能的膜及纳米介孔材料等。
（3）环境敏感材料与材料智能化：研究对微量有害物质等环境因素高灵敏度感应和传感材料及危害防护材料等。
（4）绿色、环保高分子材料研究：重点研究天然高分子材料（如淀粉、纤维素等）的改性等。(https://www.daowen.com)
5）纳米及纤维复合材料
以纳米材料（颗粒、C60、碳纳米管）为代表的方向；以从微电子向纳电子转化为代表的方向；以微光、机、电集成系统向纳光、机、电集成系统为代表的方向（MEMS-NEMS）；以纳米生物学、系统为代表的方向；以纳米物理化学性质、制备、表征等为代表的方向。主要有：
（1）纳米复合纤维：化学纤维中加入纳米级添加剂，可以制造出新一代功能性更强的、不同用途的优良复合化学纤维。这种方法的技术难度比直接制造纳米纤维的难度要低，是近期内纳米技术在纺织领域中应用的主导方向。
（2）抗紫外纤维：纳米TiO2和纳米ZnO等陶瓷粉，由于小尺寸效应，对光的吸收性很强。以它们为无机紫外线屏蔽剂制成的抗紫外线型纤维或织物，不仅可全面抵御UV-A、UV-B对人体皮肤的伤害，而且还能反射可见光和红外线，具有遮热功能，以此类纤维制成的织物，便于印染整理，手感柔软，透气凉爽，服用性好。目前从国内外研制生产的品种来看，涉及涤纶、维纶、腈纶、锦纶、丙纶和粘胶纤维，以及抗菌、抑菌和除臭纤维等。
（3）纳米级TiO2和ZnO等光催化无机抗菌剂：可应用于超细纤维等特殊场合，是前景广阔的新型抗菌材料。它们可作为添加剂加到涤纶、丙纶、锦纶、腈纶、黏胶等化纤中，赋予各类纤维及其织物抗菌、抑菌、除臭功能，从而起到保健和美学作用，所制成的纤维不仅具有疏水导湿性、快干性、抗污性、密度小和手感柔软等特点，且抗菌性能持久。
（4）导电纤维：将二氧化锡和氧化锌等白色纳米粉体与纤维高聚物混合纺丝或通过吸附法及浸渍化学反应使其覆盖于纤维表面上，制成白色导电纤维，可用来制作防护服、工作服和装饰性导电材料。
（5）远红外纤维：此类纤维可以吸收太阳光和人体辐射的远红外线，也可以发射出波长和功率与其温度相适应的远红外线，因而使织物具有更好的保暖效果；它还能吸引人体自身向外散发的热量，并再向人体反射易吸收的远红外线。同时，由于特殊的物理效能刺激人体生理发生变化，还能达到保健和抑菌的作用。远红外纤维除了具有反射功能外，还兼有抗可见光、近红外线和抗紫外线的功能，可用来制作夏日服装、野外工作服、遮阳伞及装饰用布等，孕育着十分广阔的市场。
（6）空气负离子纤维：奇冰石纳米复合粉是将多种天然矿石进行深度加工，并添加纳米TiO2等纳米粉体制成的性能奇特的超细粉体。添加了奇冰石的丙纶、涤纶纤维，可以产生空气负离子，发射远红外电磁波，还可以释放人体需要的微量元素，因此可制作保健服、内衣、室内装饰布、窗帘、家用纺织品、汽车装饰布等。它还可以为人体随时补充所需要的微量元素，实现了医药工程和纺织工程的完美结合，易被广大消费者接受，具有较大的市场潜力。
（7）高强高模量纤维：纳米碳管的强度极高，弹性模量也很高，甚至可以弯曲后再弹回，可用于制备高强高弹性纤维。另外，黏土与聚合物的复合能够大大提高材料的强度和模量，北京服装学院利用纳米黏土的这种功能，与聚酰胺插层聚合开发尼龙纳米功能纤维，使纤维的强度和模量有很大的提高，尤其是模量，可以提高2倍，但纤维的纺丝性能没有明显的改变。
（8）纳米技术在织物后整理中的应用：先将纳米微粒直接加入到织物整理剂中，使其均匀分散，然后使织物通过包含纳米微粒的整理液，在黏合剂作用下直接涂覆在织物表面，形成功能性涂层。
（9）高分子纳米材料：高分子材料将是纳米材料的主体之一。高分子纳米材料的发展将主要涉及如下一些重要方向：结构、尺寸、形貌可控的高分子纳米材料制备技术，高分子纳米材料的形成机理与生长动力学，高分子纳米材料的制备新方法，高分子纳米材料的稳定性，高分子纳米图案的有序化自组装技术，运用分子组装、自组织和模板技术，组装成各类图案化的高分子阵列，形成纳、微电子器件或者作为纳、微电子器件的模板或者衬底，高分子纳米复合材料。
（10）高分子材料与其他纳米颗粒或者纤维的复合，将有可能使高分子纳米材料走向实用化；复合材料的新课题包括不同尺度（纳米到大分子）、不同形状（颗粒、纤维、薄膜、块体等）、不同方式（混合、融合、键合、接枝等）的有机—无机复合、聚合物—聚合物的复合、染料与织物的复合。