夜雨聆风新材料（或称先进材料）是指那些新近发展或正在发展之中的具有比传统材料的性能更为优异的一类材料。新材料技术被称为“发明之母”和“产业粮食”。
考点一：分类
1.世界各国对材料的分类不尽相同，就大的类别来说，可以分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料及复合材料四大类。
2.如按照材料的使用性能来看，可分为结构材料与功能材料两大类。结构材料的使用性能主要是力学性能，功能材料的使用性能主要是光、电、磁、热、声等功能性能。
考点二：当前主要的新材料
一、石墨烯
石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子面材料，是碳的二维结构。石墨烯是最薄却也是最坚硬的纳米材料，其厚度只有0.335纳米，硬度超过钻石，重量几乎为零同时石墨烯还具有很好的韧性，且可以弯曲。其导热性超过现有一切已知物质。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，最早可以在移动设备、航空航天、新能源电池领域实现商业运用；石墨烯对物理学基础研究也有着特殊意义。在二维的石墨烯中，电子的质量仿佛是不存在的，这种性质使石墨烯成为了一种罕见的可用于研究相对论量子力学的凝聚态物质。
二、超导材料
荷兰物理学家昂尼斯发现，某些金属、合金和化合物，在温度降到绝对零度附近某一特定温度时，它们的电阻率突然减小到无法测量。使超导体电阻为零的温度，叫超导临界温度。
超导材料按其化学成分可分为元素材料、合金材料、化合物材料和超导陶瓷。
根据临界温度不同超导材料被分为：高温超导材料和低温超导材料。高温超导体通常是指在液氮温度（77K）以上超导的材料。因此这里所说的“高温”，仍然远低于冰点0℃。
超导材料有两个极具利用价值的特性：一是零电阻性，利用超导体可最大限度地降低超高压输电的损耗。二是磁悬浮性，超导悬浮技术现在被用在无磨损轴承、磁悬浮列车，以及粒子加速器、核聚变反应堆的研制上。
三、纳米材料
纳米是物理学上的度量单位，即毫微米（nm），是一种长度单位。1纳米相当于一根头发直径的万分之一。当物质到纳米尺度以后，大约是在1—100纳米这个范围空间，物质的性能就会发生突变出现特殊性能。纳米材料是指结构单元的尺寸介于1—100纳米范围之间的材料。其熔点、磁性、光学、导热、导电特性等，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。纳米材料还具有“荷叶表面”特性：不沾水、不沾油、不沾灰尘。
纳米技术是用单个原子、分子制造物质的科学技术，研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米技术的广义范围可包括纳米材料技术及纳米加工技术、纳米测量技术、纳米应用技术等方面。其中纳米材料技术着重于纳米功能性材料的生产（超微粉、镀膜、纳米改性材料等），性能检测技术（化学组成、微结构、表面形态、物、化、电、磁、热及光学等性能）。当前纳米技术的研究和应用主要在材料和制备、微电子和计算机技术、医学与健康、航天和航空、环境和能源、生物技术和农产品等方面。
=================随堂小练===================
1.(单选)下列关于信息、能源和新材料的说法正确的是（ ）。
A.电磁波只能用于通信
B.风能、水能和天然气都属于可再生能源
C.超导材料可用于制作电热器的发热体
D.能量的转移和转化是有方向性的
2.(判断)石墨烯、石墨、金刚石都由碳原子构成。（ ）
A.正确 B.错误
3.(判断)用纳米材料制成的纳米传感器可以用来制作红外线检测仪和汽车尾气检测仪。（ ）
A.正确 B.错误
1.A 错误
：电磁波不仅用于通信，还广泛用于广播、电视、雷达、导航、遥感、医疗（如 X 射线、核磁共振）、加热（如微波炉）等领域。
B 错误：风能、水能属于可再生能源；天然气是化石燃料，属于不可再生能源。
C 错误：超导材料电阻为零，通电时不会发热，因此不能用于制作电热器的发热体；它更适合用于输电、磁悬浮、强磁场线圈等需要无损耗导电的场合。
D 正确：能量的转移和转化具有方向性，例如热量只能自发地从高温物体传向低温物体，机械能可以较容易地转化为内能，但内能不能全部自发地转化为机械能。
2.石墨烯、石墨、金刚石都是由碳原子构成的单质，它们互为同素异形体——即同一种元素组成、但原子排列方式不同，导致性质差异很大：
金刚石一般为正四面体三维网状结构，硬度极高，可用作切割工具、钻头；石墨为层状结构，层间作用力弱，因此表现为质软、导电、可做润滑剂、电极；石墨烯为单层二维蜂窝状平面结构，强度极高，导电导热极好，被称为“新材料之王”。故题干说法正确。
【补充】C₆₀（富勒烯）—足球状分子，也是碳的同素异形体；碳纳米管—卷曲的石墨烯管状结构，它们本质都是碳、结构不同、性质不同。
3，纳米材料因为尺寸极小（1–100 nm），比表面积非常大，表面原子占比高，对外界环境（温度、气体浓度、光信号等）极其敏感。这个特性正好适合做高灵敏度的传感器。
红外线检测仪：纳米材料（比如量子点、碳纳米管、石墨烯等）对特定波长的红外光有独特的吸收和发射响应，可以用来探测红外辐射强度，应用于夜视仪、热成像、安防监测等。
汽车尾气检测仪：纳米气体传感器对NOₓ、CO、碳氢化合物等尾气成分非常敏感，响应速度快、检测精度高，而且体积小，适合集成到车载排放检测系统中。
