功能材料是新材料領域的核心，對高新技術的發展起著重要的推動和支撐作用，在全球新材料研究領域中，功能材料約占 85 % 。隨著信息社會的到來，特種功能材料對高新技術的發展起著重要的推動和支撐作用，是二十壹世紀信息、生物、能源、環保、空間等高技術領域的關鍵材料，成為世界各國新材料領域研究發展的重點，也是世界各國高技術發展中戰略競爭的熱點。
鑒於功能材料的重要地位，世界各國均十分重視功能材料技術的研究。 1989年美國200多位科學家撰寫了《90年代的材料科學與材料工程》報告，建議政府支持的6類材料中有5類屬於功能材料。從1995年至2001年每兩年更新壹次的《美國國家關鍵技術》報告中，特種功能材料和制品技術占了很大的 比例 。2001年日本文部省科學技術政策研究所發布的第七次技術預測研究報告中列出了影響未來的100項重要課題,壹半以上的課題為新材料或依賴於新材料發展的課題,而其中絕大部分均為功能材料。歐盟的第六框架計劃和韓國的國家計劃等在他們的最新科技發展計劃中, 都把功能材料技術列為關鍵技術之壹加以重點支持。各國都非常強調功能材料對發展本國國民經濟、保衛國家安全、增進人民健康和提高人民生活質量等方面的突出作用。
新型功能材料國外發展現狀
當前國際功能材料及其應用技術正面臨新的突破，諸如超導材料、微電子材料、光子材料、信息材料、能源轉換及儲能材料、生態環境材料、生物醫用材料及材料的分子、原子設計等正處於日新月異的發展之中，發展功能材料技術正在成為壹些發達國家強化其經濟及軍事優勢的重要手段。
超導材料 以NbTi、Nb3Sn為代表的實用超導材料已實現了商品化，在核磁***振人體成像（NMRI）、超導磁體及大型加速器磁體等多個領域獲得了應用；SQUID作為超導體弱電應用的典範已在微弱電磁信號測量方面起到了重要作用，其靈敏度是其它任何非超導的裝置無法達到的。但是，由於常規低溫超導體的臨界溫度太低，必須在昂貴復雜的液氦(4.2K)系統中使用，因而嚴重地限制了低溫超導應用的發展。
高溫氧化物超導體的出現，突破了溫度壁壘，把超導應用溫度從液氦（ 4.2K）提高到液氮（77K）溫區。同液氦相比，液氮是壹種非常經濟的冷媒，並且具有較高的熱容量，給工程應用帶來了極大的方便。另外，高溫超導體都具有相當高的上臨界場[H c2 (4K)>50T]，能夠用來產生20T以上的強磁場，這正好克服了常規低溫超導材料的不足之處。正因為這些由本征特性Tc、Hc2所帶來的在經濟和技術上的巨大潛在能力，吸引了大量的科學工作者采用最先進的技術裝備，對高Tc超導機制、材料的物理特性、化學性質、合成工藝及顯微組織進行了廣泛和深入的研究。高溫氧化物超導體是非常復雜的多元體系，在研究過程中遇到了涉及多種領域的重要問題，這些領域包括凝聚態物理、晶體化學、工藝技術及微結構分析等。壹些材料科學研究領域最新的技術和手段，如非晶技術、納米粉技術、磁光技術、隧道顯微技術及場離子顯微技術等都被用來研究高溫超導體，其中許多研究工作都涉及了材料科學的前沿問題。高溫超導材料的研究工作已在單晶、薄膜、體材料、線材和應用等方面取得了重要進展。
生物醫用材料 作為高技術重要組成部分的生物醫用材料已進入壹個快速發展的新階段，其市場銷售額正以每年16%的速度遞增，預計20年內，生物醫用材料所占的份額將趕上藥物市場，成為壹個支柱產業。生物活性陶瓷已成為醫用生物陶瓷的主要方向；生物降解高分子材料是醫用高分子材料的重要方向；醫用復合生物材料的研究重點是強韌化生物復合材料和功能性生物復合材料，帶有治療功能的HA生物復合材料的研究也十分活躍。
能源材料 太陽能電池材料是新能源材料研究開發的熱點，IBM公司研制的多層復合太陽能電池，轉換率高達40%。美國能源部在全部氫能研究經費中，大約有50%用於儲氫技術。固體氧化物燃料電池的研究十分活躍，關鍵是電池材料，如固體電解質薄膜和電池陰極材料，還有質子交換膜型燃料電池用的有機質子交換膜等，都是目前研究的熱點。
生態環境材料 生態環境材料是20世紀90年代在國際高技術新材料研究中形成的壹個新領域，其研究開發在日、美、德等發達國家十分活躍，主要研究方向是：①直接面臨的與環境問題相關的材料技術，例如，生物可降解材料技術，CO 2 氣體的固化技術，SOx、NOx催化轉化技術、廢物的再資源化技術，環境汙染修復技術，材料制備加工中的潔凈技術以及節省資源、節省能源的技術；②開發能使經濟可持續發展的環境協調性材料，如仿生材料、環境保護材料、氟裏昂、石棉等有害物質的替代材料、綠色新材料等；③材料的環境協調性評價。
智能材料 智能材料是繼天然材料、合成高分子材料、人工設計材料之後的第四代材料，是現代高技術新材料發展的重要方向之壹，將支撐未來高技術的發展，使傳統意義下的功能材料和結構材料之間的界線逐漸消失，實現結構功能化、功能多樣化。科學家預言，智能材料的研制和大規模應用將導致材料科學發展的重大革命。國外在智能材料的研發方面取得很多技術突破，如英國宇航公司在導線傳感器，用於測試飛機蒙皮上的應變與溫度情況；英國開發出壹種快速反應形狀記憶合金，壽命期具有百萬次循環，且輸出功率高，以它作制動器時、反應時間，僅為10分鐘；在壓電材料、磁致伸縮材料、導電高分子材料、電流變液和磁流變液等智能材料驅動組件材料在航空上的應用取得大量創新成果。
國內功能材料發展的現狀和差距
我國非常重視功能材料的發展，在國家攻關、“ 863”、“973”、國家自然科學基金等計劃中，功能材料都占有很大比例。在“九五”“十五”國防計劃中還將特種功能材料列為“國防尖端”材料。這些科技行動的實施，使我國在功能材料領域取得了豐碩的成果。在“863”計劃支持下，開辟了超導材料、平板顯示材料、稀土功能材料、生物醫用材料、儲氫等新能源材料，金剛石薄膜，高性能固體推進劑材料，紅外隱身材料，材料設計與性能預測等功能材料新領域，取得了壹批接近或達到國際先進水平的研究成果，在國際上占有了壹席之地。鎳氫電池、鋰離子電池的主要性能指標和生產工藝技術均達到了國外的先進水平，推動了鎳氫電池的產業化；功能陶瓷材料的研究開發取得了顯著進展，以片式電子組件為目標，我國在高性能瓷料的研究上取得了突破，並在低燒瓷料和賤金屬電極上形成了自己的特色並實現了產業化，使片式電容材料及其組件進入了世界先進行列； 高檔釹鐵硼產品的研究開發和產業化取得顯著進展，在某些成分配方和相關技術上取得了自主知識產權； 功能材料還在“兩彈壹星”、“四大裝備四顆星”等國防工程中做出了舉足輕重的貢獻。
目前世界各國功能材料的研究極為活躍，充滿了機遇和挑戰，新技術、新專利層出不窮。發達國家企圖通過知識產權的形式在特種功能材料領域形成技術壟斷，並試圖占領中國廣闊的市場，這種態勢已引起我國的高度重視。近年來，我國在新型稀土永磁、生物醫用、生態環境材料、催化材料與技術等領域加強了專利保護。但是，我們應該看到，我國目前功能材料的創新性研究不夠，申報的專利數，尤其是具有原創性的國際專利數與我國的地位遠不相稱。我國功能材料在系統集成方面也存在不足，有待改進和發展。
在未來的五到十年，我國經濟、社會及國家安全對功能材料有著巨大的需求，功能材料是關系到我國能否順利實現第三步戰略目標的關鍵新材料。
發展重點
高溫超導材料制備與應用技術
稀土功能材料
新型能量轉換材料與技術（能源材料）
生物醫用材料
綠色奧運工程材料與技術
分辨離膜材料與技術（海水、氯堿膜）
印刷（制版、感光）、顯示（ OLED）材料
高新技術改造傳統產業技術
關鍵技術選擇
能源材料
①固體氧化物燃料電池：
固體氧化物燃料電池是壹種新型綠色能源裝置，比質子交換膜燃料電池有更高的轉換效率和節能效果，可減少二氧化碳排放 50%，不產生NOx，已成為發達國家重點研究開發的新能源技術。但目前研究的固體氧化物燃料電池的工作溫度達800～900℃，其關鍵部件的材料制備總是成為制約固體氧化物燃料電池發展的瓶頸。應突破的關鍵技術主要有：a）高性能電極材料及其制備技術；b）新型電解質材料及電極支撐電解質隔膜的制備技術；c）電池結構優化設計及其制備技術；d）電池的結構、性能與表征的研究。
②光電轉換效率大於 18%的矽基太陽能電池商品化；
研制出光電轉換效率大於 18%的低成本、大面積、可商業化的矽基太陽能電池及其組件。
③太陽能的綜合利用 (光電、熱電、熱交換)及其與風力發電的耦合技術；建立總體利用效率達15%的追尾聚集光式太陽能光電、熱電、熱交換系統並實用化，建立太陽能綜合利用與風力發電耦合的實用型分布式地面電站，並可並網供電。
稀土材料
①稀土催化材料
②稀土永磁材料
突破高性能 (N50)、高均勻性、高工作溫度、低溫度系數的燒結稀土永磁材料和高性能(磁能積20MGOe）粘結稀土永磁材料的產業化關鍵技術。
③高亮度、長壽命白光 LED節能照明系統
低成本、高亮度、長壽命白光 LED節能照明系統產業化並進入普通百姓家庭。
生物醫用材料
①生物芯片；
②生物兼容性好、可降解或可誘導再生的人體軟、硬組織替換材料；
③具有分子識別和特異免疫功能的血液凈化材料和裝置。
生態環境材料
①有機膜分離技術：海水（或鹽堿水）淡化效率達 50%的有機膜實用化和產業化。
②固沙植被材料與技術；
③節能、環保的建築材料及其關鍵工藝技術：
突破日產 2000噸的流態化水泥燒成技術，其單位能耗與粉塵排放低於目前的新型幹法工藝；實現純氧燃燒生產浮法建築玻璃的產業化。
特種功能材料
①無機分離催化膜：突破無機分離催化膜（透氧膜、分子篩膜、透氫膜）的關鍵制備技術，建立無機分離催化膜用於天然氣催化轉化制備合成氣和液體燃料、天然氣直接轉化制備乙烯、生物質原料制備乙醇、天然氣制氫等方面的示範性生產裝置。
②大尺寸光學金剛石膜；
③有機磁性材料 :突破本征有機磁性材料的關鍵技術。
④敏感材料與傳感器。