新材料研发是粤港澳大湾区最活跃的科研领域之一，同时也是最具发展潜力的研究领域之一。珠研院先进材料研发中心以澳门大学应用物理及材料工程研究所为技术主体，聚焦材料科学和应用物理学科发展前沿，重点在新能源及光电新材料、新功能及环境材料、纳米生物医药等战略性新兴产业发展领域布局研究战略，在事关社会发展及国家重要科技领域和方向开展工程化的基础和应用研究，打造具有澳门特色的新型应用物理及材料工程学科人才培育和前沿科技研发基地。

先进材料研发中心积极响应粤港澳大湾区发展规划纲要，依托澳门大学卓越的材料研究基础和力量，融入大湾区创新科技协同发展，为大湾区乃至国家培养高科技创新型人才、建立新的产业支柱做出贡献。

发展方向

新能源及储能材料领域

       全固态电池：研究固态电解质材料及电池界面关键问题，有望解决电解质材料的低电导率、低稳定性及高界面的电阻问题；

柔性能源存储：依托电池储能团队以及合作单位，在可穿戴电池研发和制造方面有很好的研发和产业化基础，利用新能源储能材料与器件方面的研究基础，开发出新一代可穿戴电子产品电源用软包锂离子电池技术和产品，并且实现产业化。

量子点发光与钙钛矿光电子领域

量子点发光：由于具有量子限域效应，量子点发光材料可以方便地通过调节材料的尺寸和组分实现全可见光波段的发光器件，从而实现全色域、高饱和度的显示应用，被认为是最具潜力的下一代显示技术；

       钙钛矿光电子：研发高效稳定钙钛矿太阳能电池，以缓解现今社会面临的能源危机及环境污染问题，对国计民生具有重大意义。钙钛矿太阳能电池柔性化，使得太阳能的转化利用能够贯穿于我们日常生活之中，解决传统太阳能电池的应用局限问题；促进钙钛矿太阳能电池商业化的重金属铅回收，将大大减少人们对钙钛矿材料铅污染的顾虑，并进一步降低钙钛矿光伏器件成本，为未来的商业化铺平道路；利用界面工程可对有机钙钛矿太阳能电池的性能和稳定性进行深入研究。

新功能及环境材料领域

       进一步优化已开发的电解催化制氢、农田及沙漠保水、污水净化、生物相容医用凝胶、柔性传感器件及材料等；应用于基础工程设施的材料，如高抗折混凝土、纳米泡沫混凝土、超声无损检测技术及水泥基压电传感研究。

纳米生物领域

       以促进纳米材料在生物光子学及重大疾病中的临床应用为目标，开展以无毒、生物兼容性好的碳纳米点为代表的新型纳米功能材料在生物成像、细胞标记与识别、癌症免疫诊疗、纳米医药及疫苗研发等应用中的新原理、新材料、新方法研究。

纳米泡沫混凝土

纳米复合泡沫应用于肥槽回填工程——飞企互联“互联网+”产业基地（一期）

澳门大学应用物理及材料工程研究院副教授、先进材料研发中心主任孙国星带领的科研团队针对泡沫混凝土中泡沫不稳定的行业痛点，设计出用纳米粒子来稳定泡沫的技术路线，研发出新型纳米发泡剂。用该纳米发泡剂做出的纳米泡沫混凝土，在同样密度下强度高于同类产品；在同样强度下重量可减轻15~40%，隔热能力提升20~25%；纳米颗粒掺量从科技文献30%降低到0.06%，显著降低生产成本

在现浇领域，泡沫混凝土可用于屋面保温、楼层垫高、地基回填等建筑工程的现场浇注。2022年3月，孙国星教授的纳米泡沫混凝土现浇技术在珠海高新技术产业开发区的飞企互联产业基地回填工程中实现应用。该工程项目为全球首例在大型实际建筑工程中成功应用纳米发泡技术，切实将工程方原计划使用的水泥用量从2000吨降到1300吨，节约超过30%，并减少相应的碳排放。同时，珠海质检站第三方质检结果证明，现场产品强度为设计标准要求的1.2~1.5倍，强度和密度比值高于国家标准3~4个等级。该工程项目的顺利完工标志着纳米泡沫混凝土现浇回填配方工艺技术在实际工程应用的真正落地，表明了每年市场份额达百亿元的大型回填工程中水泥用量的大幅度降低成为现实。

孙国星教授表示，研究团队通过珠研院科研平台持续优化现浇工艺，并扩展下游应用的研究层面，以推动技术成果商业化，助力国家推动绿色建材行业发展。

高性能吸水树脂产品

吸水树脂是一种经适度交联的具有三维网络结构的新型功能性高分子材料，具有超强的吸水保水性能，广泛应用于农林、日化、医疗、工业生产等行业。澳门大学应用物理及材料工程研究院副教授、先进材料研发中心主任孙国星带领的科研团队选用建筑材料水泥释放的纳米粒子改良传统吸水树脂，创新性地设计出具有超强吸水能力的新型绒毛结构吸水树脂。该产品可将传统吸水树脂的吸水能力从原有文献报道的 5000 倍提升至 13600 倍，在土壤中仅需添加0.012%，即可固定住 40%的水，且成本不到市面产品售价的一半，可直接应用于土壤保水抗旱，或作为核心原料生产长效复合肥、日用尿不湿等产品。此外，这种高性能吸水树脂在盐水中仍能保持 310 倍的膨胀能力，远高于市面产品的 60 余倍，可与砂子混合后应用于盐碱地油田的二次开采。

该项目核心技术已通过澳门大学申请发明专利，并在国际一流期刊发表多篇论文。目前，本项目在保水剂及复合肥方面的应用已与广东省农业龙头企业广东维生公司建立意向供销关系。理论上本产品还可应用于医疗卫生方面，利用极强的吸水性和保水性，可制成和生物体含水量相近的各种组织材料，而且医药高吸水性材料吸水后形成的凝胶比较柔软，具有人体适应性，如对人体无刺激性、无副反应、不发生炎症、不引起血液凝固等。