Trong khoa học hiện đại, vật liệu được coi là một trong 3 trụ cột lớn. Thế kỷ 21, vật liệu mới với tính năng cao và đa tài trở thành trọng tâm nghiên cứu khoa học, là thước đo tiến bộ khoa học kĩ thuật và sức mạnh tổng hợp của một đất nước.
Những điểm nóng trong vật liệu hiện nay là: vật liệu nano (để tang tạo những vật cực nhỏ), vật liệu siêu dẫn (cho phép dòng điện cường độ dữ dội chạy ngang qua vì gần như không có điện trở), vật liệu sinh học, vật liệu điện tử, vật liệu quang điện.
Vật liệu mới mang tính chiến lược được các nước coi trọng hiện nay chủ yếu gồm 3 loại: vật liệu tác dụng cao, gốm sứ kỹ thuật cao và vật liệu tổng hợp. Trong 8 tháng đầu năm nay, giá trị thương phẩm của 3 nhóm vật liệu này trên thế giới vượt 220 tỉ đô-la Mỹ, tỉ lệ tăng trưởng trung bình trước 2008 là 10-15 % mỗi năm. Các ngành ngành công nghiệp như: năng lượng, môi trường, điện tử, xe hơi, đường hàng không vũ trụ, động cơ, cơ giới, đồ điện, kiến trúc, hải dương, ngành công nghiệp nhẹ… đều là những lĩnh vực đòi hỏi nhiều vật liệu thay chỗ, cho nên sinh ra vật liệu thay chỗ trở thành điểm nóng của mọng nước.
Vật liệu siêu dẫn nâng lên rất nhiều hiệu suất bòn rút năng lượng, tác động lớn tới hướng đầu tư xây dựng hạ tầng cơ sở, ví dụ xe điện nhịp độ cao (400-500 km/giờ) chạy trên đệm từ, sẽ mang lại vẻ bề ngoài hoàn toàn mới mẻ cho ngành vận tải biển, đường sắt, hạ tầng cơ sở. Từ giữa thập niên 80 thế kỷ trước đến nay, vật liệu sinh học đã sinh ra hơn 100 loại trong đó 1/3 đã bắt đầu thương mại hóa. Ví dụ loại keo sinh học có độ dính cao do một công ty thuộc bang Maryland của Mỹ chế tạo mà nguyên liệu lấy từ một loại vi khuẩn trong hải dương, cho lên men sản xuất thành keo. Loại keo này có thể dùng dán tàu thuyền, tàu vũ trụ, máy móc chống ăn mòn và trong y khoa lâm sàng…
Trong thập niên 1980, các nhà bác học Mỹ và Anh đã phát hiện trong bụi than ống khói có mặt “than 60”, loại than được sắp xếp gồm 60 phân tử thuộc cấu trúc thứ ba với thành phần toàn than 100% nhưng khác với than chì và kim cương. Than 60 là loại vật liệu sức cùng lực kiệt không điển hình, có thể trở thành nguyên tố cơ bản để sinh ra hàng vạn loại vật liệu mới. Chẳng hạn khi thêm vào các nguyên tố Bari, Stronti, Ytterbium và Uranium vào cấu trúc phân tử của than 60, sẽ sáng tạo một loại vật liệu chưa từng có với các tính năng như siêu dẫn, siêu cứng, chống mòn, chống bức xạ, có tính bán dẫn, chống nhiệt độ cao…
Kể từ thập niên 90 thế kỷ 20, các nước đã ghi được thành tựu bứt phá trong lĩnh vực vật liệu nano, đưa việc sinh ra vật liệu mới đây qua một giai đoạn mới. Dự kiến từ 5-10 năm tới sẽ xuất hiện vật liệu cao năng dùng cho kỹ thuật nano, có độ rắn hơn thép 11 lần nhưng cực nhẹ, chỉ bằng 1/10 trọng lượng của tờ giấy.
Việc đại chúng hóa kỹ thuật thông tin viễn thông đang nhanh chóng đổi mới vật liệu điện tử. Các nhà bác học đã chế tạo được vật liệu nhựa giá thành thấp có thể thay silicon trong sản xuất mạch hợp lại. Các nhà bác học Mỹ và châu Âu đang nghiên cứu chế tạo chíp vi xử lí bằng vật liệu nhựa giá thành thấp hơn nhiều nhưng có nhịp độ và tác dụng xử lý tương đương chíp bằng silicon. Mới đây tập đoàn Philips (Hà Lan) đã dùng rồi vật liệu nhựa làm chất có tính bán dẫn trong sản xuất màn hình vi tính thay cho silicon. Phương pháp này không đòi hỏi nhiều công đoạn, cũng không được ưa cầu nghiêm khắc về môi trường sạch nên sự sản xuất đơn giản hơn loại mạch hợp lại bằng silicon, khiến cho công nghệ này rất thích hợp với sự sản xuất màn hình rộng lớn. Giá thành là thế hơn rất lớn của chíp mạch bằng vật liệu nhựa. Hiện nay chi phí đầu tư cho một nhà máy sản xuất chíp mạch có tính bán dẫn bằng silicon lên tới 3 tỉ đô-la Mỹ nên giá thành một bộ vi mạch lên tới mấy đô-la trong khi nếu sử dụng vật liệu nhựa thì giá thành chỉ còn mấy xu. Theo kì vọng, tóm tắt quả của chíp mạch vật liệu nhựa từ đây tới 2008 trung bình mỗi năm là 15 tỉ đô- la Mỹ.
Các chuyên gia về vật liệu có tính bán dẫn hữu cơ cho rằng kết quả điện tử bằng vật liệu nhựa tất yếu sẽ trở thành một thị trường đầy hứa hẹn cho tương lai.
