Một trong những phát minh đáng ngạc nhiên nhất của thập kỷ qua là tế bào năng lượng mặt trời dưới dạng phun để có thể dễ dàng xịt lên trên bất kỳ bề mặt nào. Nó có thể dùng như một dạng sơn với những tính năng linh hoạt. Theo đó, xe ô tô với lớp phủ bằng loại vật liệu này có thể hoạt động chủ yếu bằng năng lượng mặt trời.
Ấn tượng hơn cả là khả năng hấp thụ năng lượng từ những tia hồng ngoại của mặt trời, giúp chúng ta có thể khai thác tối đa năng lượng từ mặt trời. Như vậy mặt trời có thể cung cấp một nguồn năng lượng khổng lồ nhiều hơn khối lượng chúng ta có thể sử dụng trong ngày. Nếu có thể đem ứng dụng nó rộng rãi trong thực tế thì những loại nhiên liệu chất đốt khi đó có lẽ chỉ còn là quá khứ mà thôi.
2. Graphene
Graphene là một loại vật liệu mới mỏng nhất vừa được sáng tạo ra với cấu trúc mạng lưới tinh thể cực nhỏ. Với độ dày chỉ bằng một nguyên tử carbon, một chồng gần 3 triệu tấm graphene cũng chỉ dày khoảng 1mm. Tuy mỏng như vậy nhưng nó lại là vật liệu cứng và bền nhất từ trước đến nay cũng như có khả năng dẫn điện và nhiệt cực tốt.
Nó được chứng minh là có rất nhiều công dụng hữu hiệu trong ngành hàng không và vũ trụ cũng như điện tử, dự trữ năng lượng và kể cả tế bào năng lượng mặt trời. Các nhà khoa học cho rằng trong tương lai graphene có khả năng sẽ thay thế hoàn toàn silicon trong các bóng bán dẫn được sử dụng rất phổ biến trong máy vi tính và các thiết bị điện tử. Như thế thì ý tưởng về một thung lũng Graphene thay cho thung lũng Silicon của Mỹ có lẽ cũng không còn xa xôi nữa.
3. ETFE
Cái tên “lạ hoắc” Ethylene Tetrafluoroethylene (ETFE) khiến không ít người nghĩ đây là một vật liệu sáng tạo mới tuy nhiên nó được phát triển từ những năm 1970 và được dùng như vật liệu cách nhiệt trong ngành hàng không. Tuy nhiên, tính năng cũng như hiệu quả tuyệt vời của nó chỉ được biết đến rộng rãi khi hai công ty kiến trúc sử dụng nó để tạo hiệu quả đặc biệt cho hai trong số những công trình tuyệt vời được xây dựng cho Thế vận hội Bắc Kinh vào năm 2008.
ETFE là loại vật liệu ở dạng giấy mỏng, trong suốt và có khả năng tự làm sạch. Nó cũng đặc biệt sáng bóng như kính mà lại nhẹ hơn (chỉ bằng khoảng 1/100 trọng lượng của kính) đồng thời siêu bền, khả năng chịu nhiệt cao và chi phí để lắp đặt cũng rẻ hơn rất nhiều. Bên cạnh đó, nó còn có thể dệt thành vải nên hứa hẹn là vật liệu lý tưởng để thay thế cho sợi thủy tinh. Quan trọng hơn cả, đây là vật liệu thân thiện với môi trường và có khả năng tái chế.
4. Sợi nano cellulose
Công nghệ nano là một lĩnh vực mới đang phát triển và hứa hẹn những bước tiến trong lĩnh vực hiệu quả năng lượng. Mặc dù vậy những vật liệu bằng nano hiệu quả nhất lại đòi hỏi quá trình chế tạo lâu dài trong phòng thí nghiệm và đều rất khó phân hủy. Không giống như những loại sợi nano khác, sợi nano cellulose được làm từ sợi thực vật vừa mỏng, dai, rất bền và được tìm thấy hoàn toàn trong tự nhiên, từ thân những loại cây trồng thậm chí là cả trái cây.
Loại nhựa thế hệ mới làm từ sợi này được nghiên cứu là bền, nhẹ, chịu được tác động lớn từ nhiệt độ, nước và môi trường đồng thời giúp xe tiết kiệm được nhiên liệu. Hiện nay, quy trình sản xuất nó rất tốn kém nhưng với hiệu quả tuyệt vời và khả năng tự phân hủy hứa hẹn nó sẽ là một loại vật liệu thay thế tuyệt vời trong tương lai.
5. Giấy Bucky
Bền hơn thép và cứng hơn cả kim cương, giấy Bucky là một vật liệu tổng hợp gồm hàng triệu ống nano cực nhỏ gọi là ống Bucky. Đây được coi là một cuộc cách mạng trong những vật liệu của thế kỷ 21 khi nó có thể thay đổi hoàn toàn cách chúng ta tạo nên mọi vật dụng trong ngành hàng không, các loại xe bọc thép cho đến những bảng điện tử. Trọng lượng siêu nhẹ của chúng cũng thật lý tưởng để lắp ráp những chiếc xe hay tàu tiết kiệm nhiên liệu. Hiện nay, giá cả của nó vô cùng đắt đỏ tuy nhiên cùng với tiến bộ của công nghệ, đây chắc chắn là một lựa chọn tuyệt vời cho ngành công nghiệp của tương lai.
