医用功能高分子材料：用人造材料来再造人体的组织和器官，用以替换已经坏死或不能正常工作的器官，从而治愈各种疾病。经过多年研究，人造血、人造皮肤、人造心脏等已出现。
氟碳乳液是一种人造血液，代号FC，性能稳定，加乳化剂后成为乳化液。它的溶氧能力比血红蛋白大一倍，同时还能释放二氧化碳。它吸氧和释放二氧化碳的速度比血红蛋白快几倍，且不存在血型问题，对任何病人都可直接输入动脉。
人造心脏主要由动力部分、血泵和监控系统组成，其中血泵是关键，制造血泵的材料要求机械强度高、无毒、不致癌、良好的生化稳定性和高度的抗挠曲性。
人工肾脏是研究最早而又最成熟的人工器官，其关键是研制出具有高选择性的半透膜，可采用聚丙烯腈硅橡胶、赛璐玢、聚酰胺等。
聚丙烯腈硅橡胶薄膜的选择透过能力极高，可用于制造人工肝脏；聚丙烯薄膜可透析血液中的二氧化碳，适于制造人工肺；用金属骨架外包超聚乙烯材料制成的人工关节，弹性适中，耐磨性好，效果突出。
液晶材料：某些有机化合物晶体，被加热到一定温度时会变成一种浑浊、粘滞的塑性物质，再升温至某一温度，又突变成完全清澈透明的液体，这种介于固、液态之间的物质就是液晶。目前，已知具有液晶性质的有机化合物超过2000种。
按分子排列的不同，液晶材料可分为近晶型液晶、向列型液晶和胆甾型液晶。近晶型材料的分子排列整齐，对电和磁都不发生效应；向列型液晶的分子在长轴方向排列一致，而层状不整齐，当外加电场，分子排列变乱，由透明转向浑浊，形成光的散射体。它适于制造电控亮度玻璃，如照相机上的自动光圈和数码显示器；胆甾型液晶的条状分子层层相叠，错开一定角度，扭转成螺旋型结构。它除具有特殊光学效应外，还具有明显的温度效应。随温度升高，其颜色按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫变化；温度降低，则按反方向变化。它的这种温度效应适于金属的无损探伤和医疗上检查血栓和肿瘤。
在工业上，多把三种液晶混合使用，或在混合液晶中加入添加剂，效果更佳。液晶材料体积小，耗能少，在电子计算机、电视、钟表、微波测量、医疗、宇航方面具有重要用途。
其他功能高分子材料：离子交换树脂，由聚苯乙烯、聚氯乙烯或其他树脂高分子链为骨架，在主链或侧链上连接易与金属离子或酸根离子发生作用的基团，从而生成高聚物。它能将稀溶液中的离子固定在树脂上，淡化溶液；又可把固着在树脂上的离子洗脱，富集或浓缩微量元素。
在实验室中，它可用于生产超纯水和提炼微量元素。在工业上，它可用于淡化海水或富集海水中的镭、铀、钚等原子工业的原料，也可用于净化废水、废气。
感光树脂多用于在印刷工业。在光线作用下，这种高分子发生交链聚合作用生成不溶性树脂，未曝光部分可用溶剂冲掉，由此得到具有立体浮雕式的图像，可直接用于印刷制版，使制版过程完全自动化。
复合材料
现代复合材料本质上是基体和增强剂的复合。基体通常有合成树脂、塑料、橡胶、金属、陶瓷等，玻璃纤维、硼纤维、碳纤维等是增强剂。
按结构特点，复合材料可分为纤维复合材料、细粒复合材料、层叠复合材料及骨架复合材料。目前发展最快的是纤维复合材料。
纤维复合材料：玻璃钢以玻璃纤维为骨料，以合成树脂作基本和粘结剂，加热压制成型。其成品强度等同钢材，比重为钢的1/5～1/4，耐高温、抗腐蚀、电绝缘、抗震抗裂、隔音隔热，在航空、机械、汽车、舰船、建筑、化工等部门已经得到广泛应用。
硼纤维，一种强度、弹性超越玻璃纤维的纤维材料，其强度是玻璃纤维的5倍。它既可与树脂复合，又可与金属复合。用金属铝作基体的硼铝复合材料耐1200℃高温，用其制造的飞机机体，使飞机重量减轻23％。
碳纤维，用聚合物纤维通过一定工艺制得，碳纤维直径只有5～10微米，极脆。碳纤维高强度、高弹性模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电传热、密度小、热膨胀系数小。用碳纤维增强陶瓷或玻璃，不仅提高陶瓷或玻璃强度，还极大提高其韧性。该增强复合材料在燃气涡轮机、火箭发动机上用于制作关键设备。用碳纤维增强铝的复合材料比强度、比刚度高，能耐高温，抗拉强度、耐磨性好，是电和热的良导体，在飞机、坦克、导弹、卫星等方面得到了广泛应用。
其他类型复合材料：细粒复合材料，其代表是金属陶瓷。它由陶瓷相和粘结金属组成，是一种非均匀复合材料。陶瓷相主要是高熔点的氧化物、硼化物、碳化物等。金属相是某些过渡族金属及其合金，金属相和陶瓷相靠分子间的相互扩散和渗透而形成复合材料。它既具有金属的韧性、高导热性、良好的抗热冲击性能，又具有陶瓷的耐高温性能，在宇航、化工、机械、冶金、国防等行业都大有作为。
层叠复合材料，其代表是夹层玻璃，它是在两层玻璃中间加入塑料等填充料粘结而成。这种夹层玻璃曾用作汽车等的窗玻璃，防止玻璃伤人。有的飞机也采用多层有机玻璃作窗门，人们常用金属板夹高性能高分子材料作为减振材料，减轻振动和降低噪音。
小知识
金属基复合材料
金属基复合材料是近年来迅速发展起来的一种高技术新型工程材料，具有高的比刚度、比强度，优良的高温性能、低的热膨胀系数以及良好的耐磨、减摩性。由于优良的加工、成型性能，明显的价格优势比等优势，在世界许多国家，如美国、英国、日本等，对它的研究和应用开发正多层次大面积地展开。
金属基复合材料的成功应用首先是在航空、航天领域，如美国宇航局采用B/A1（硼－铝）复合材料制造飞机中部20米长的货舱行桁架。近年来，金属基复合材料已逐渐被用于要求更加精密的关键零部件，如英国航天公司从20世纪80年代起研究用微粒和晶须增强铝合金制造三叉戟导弹制导原件，美国DWA公司和英国BP公司已制造出专门用于飞机和导弹的复合材料薄板一型材，以及航空结构导槽等。
金属基复合材料的最大优点就是性能的可设计性，即按零件在不同工况下的性能要求，对材料成分组织进行设计。
载能束
载能束指电子束、离子束、激光束。将这些具有高能的束流强行注入材料内部，在材料的表层可迅速加热到高温，也可实现快速冷却，冷却速度达每秒1012℃。
载能束离子作为掺入物，掺入材料表面，能改变材料表面成份。快速加热、冷却，能引起材料内部的结构变化，使原子重新组合，由此产生新化合物。
载能束改变材料表面的结构，极大提高了材料的抗磨损性能。载能束加热的金属，可在改性材料表面上形成扩散层，增加材料的抗磨、抗腐蚀的性能。比如，将铝蒸气扩散到钢上，铝的扩散层对钢起到良好防护。激光表面处理已广泛应用在工业上，如对邮票打孔机的滚筒经激光处理后，将一个滚筒原先只能打印150万张的记录提高到1500万张。
非晶态材料
非晶态材料属于一类新型的固体材料，包括常见的种玻璃塑料高分子聚合物，新近发展起来的金属玻璃、非晶态合金、非晶态半导体、非晶态超导体等。晶态物质内部原子呈周期性，非晶态物质内部则不同。由于结构不同，非晶态材料具有优异的机械特性（强度高、弹性好、硬度高、耐磨性好等）、电磁学特性、化学特性（稳定、高耐蚀等）、电化学特性及优异的催化活性。
金属玻璃：1962年，人们从熔融金属急冷制成金属玻璃。
金属玻璃因其优异的机械性能可用作高强度的耐磨磁头，有些金属玻璃的软磁性可媲美最好的晶态材料，其铁磁损耗比晶态材料小许多，是理想的电磁材料，有些金属玻璃的耐辐射性能使其成为很好的电阻和热电偶材料。
非晶态合金：目前，可用多种方法获得非晶态材料，其中电镀和化学镀方法，工艺简便、成本低、可大面积镀覆。
Ni-P非晶态合金是该类材料中的型，在计算机硬磁盘、磁记录材料、电子材料、半导体材料等方面具有广泛用途。
高温超导
在元素周期表里，大部分元素都具有超导特性或在高压力作用下呈超导现象，已肯定其中仅33种元素本身没有超导性。但那些元素的超导转变温度极低，只有零点几度（绝对温度K）至几度（绝对温度K）。19世纪60年代后期，日本利用超导磁力使车厢悬浮于轨道，并推动车厢高速前进。
高温超导体实现了在强电方面的应用，全球的电力输送，从发电到供配电模式都将全部改变，如能做到无损耗输电，仅美国一个国家一年即可节省100亿美元。
采用超导材料建设超导电子对撞机的电子贮存环，可能使达40万亿电子伏特的粒子发生对撞。高温超导的超导量子干涉仪的诞生，使超导在弱电应用方面，如电子通讯、信息技术、精密仪表、核物理、医学、军工、宇航的应用前景更为广阔。
纳米材料
纳米材料指材料尺寸在1～100纳米范围内的金属、金属化合物、无机物或高分子的颗粒。这些纳米级颗粒展示出许多奇异的性能，这些性能既不同于通常的大块材料，也不同于单个原子状态的特性。
纳米固体：在胶体溶液中，人们发现了纳米材料。它们是直径为1～100纳米的粒子。纳米固体是一种具有奇异结构类型的固体，在纳米颗粒的直径为2～10纳米的颗粒中，其原子数目一般为100～1000个，其中有50％的体积是按不同方向排列的界面原子。这样组成的材料，表现出该种材料不同于晶态或非晶态。
纳米粉末：纳米粉末在性质上呈现出一连串奇异的物理特性，如金属纳米粒子不反光，且吸收光，纳米金属粒子都很黑，不反光，表示具有强吸光特性。
另外，纳米金属粒子的熔点明显低于金属粉末，如10纳米的铁粉，熔点降低33℃，即从1526.5℃降至1493.5℃。纳米金粉降低27℃，即从1063℃降至1036℃，其粒度越细，熔点下降越明显。在光学、电学、磁学、热学等方面，纳米粉末均与同类的块体材料不同。
小知识
纳米材料的应用
纳米镍粉或铜锌纳米粉末对某些化合物反应是极好的催化剂。铁的纳米颗粒外覆盖有一层5～20纳米的聚合物，可固定大量蛋白质或酶，从而控制生物反应。高分子纳米材料在润滑剂、高级涂料、人工肾脏、各种传感器及功能电极材料方面都有重要应用。纳米材料的磁性强，纳米级的磁记录材料能获得很高密度的磁记录特性。纳米材料不仅包括粉状，还有纳米级薄膜和纳米纤维。纳米薄膜又称超薄膜材料，制成10纳米磁膜或磁带材料，其磁性能得到明显改善。
