高性能工程塑料
太阳热反射涂料还可以节约能源。在美国，有人曾对几种太阳热反射涂料进行过测试，结果表明，夏季天热的时候，涂刷了太阳热反射涂料的屋顶，可以减少21％的空调能源。
新型稀土永磁材料
永磁材料具有三大特殊性能：高剩磁、高矫顽力和最大磁能积。早期生产和使用的以碳钢为代表的淬火马氏体钢，矫顽力和最大磁能积都很低，不能令人满意。20世纪30年代以后，铝镍钴系永磁合金以其优异的性能在很长时间内在永磁材料中占了统治地位。但由于含有稀缺物质镍和钴，成本很高。50年代，铁氧体永磁材料投入工业生产。70年代以来，以钐钴合金和钕铁硼合金为代表的稀土永磁合金的先后诞生在全世界掀起了研究和探索新型永磁材料的高潮，促进了材料的飞速发展。这类材料以及用它们和橡胶、塑料等混合制成的粘结磁体具有很大的经济效益和应用潜力，“微本万利”为时不远。
稀土永磁材料指的是用稀土元素铈、锗、钕、钐等和过渡族元素铁、钻等组成的金属间化合物材料。第一代和第二代稀土永磁材料属于钐钴系稀土永磁材料，但是原料缺乏，价格昂贵。1983年日本住友特殊金属公司和美国通用汽车公司几乎同时宣布，研制成功一种磁性能最强的新型永磁材料——钕铁硼合金。第三代稀土永磁材料刚一问世便轰动了世界。其最突出的优点在于最大磁能积高达303千焦／米3，相当于铝镍钴系永磁合金的5～6倍。这种新材料被广泛用于制造汽车电机、传感器、磁推轴承、核磁共振成像仪、电子钟表和磁选机等。目前，科学家们正在积极探索，继续寻找第四代新型稀土永磁材料，以期进一步降低成本，提高性能。用稀土永磁材料制成的扬声器。能源科学
能源的含义和分类
能源是指能提供某种形式能量或动力的自然资源。它分为四类：一是来自太阳的能量，包括直接的太阳辐风能的充分利用。射能和间接来自太阳能的煤炭、石油、天然气、生物能、水能、风能、海洋能；二是地热能；三是核能；四是天体与地球相互吸引产生的潮汐能。
工业革命以来对水能的利用率空前提高了，滚滚的江河水已成为给工厂带来生机、给城市夜空带来光明的重要能源。世界上第一座水力发电站是由法国于1878年建成的。美国从1941年至60年代建成了11座大型水电站。50年代后，前苏联的水电站建设速度很快。在发展中国家中，20世纪建成的著名水电站有埃及尼罗河上的阿斯旺水坝工程，巴西和巴拉圭于1975～1988年间合建的伊泰普水电站等。我国50年代以来在黄河、长江上建设了一批大型水电站，长江三峡水电工程已经开工。除了利用河流发电之外，法国人还于1941～1966年问研究并建成了潮汐发电站；60年代以来，法国、美国和瑞士等国还研制并建成了海水温差发电站。另外，对波浪能的利用也已经开始。
潜力巨大的环保能源——风能
风能是太阳辐射造成地球各部分受热不均，引起空气运动产生的能量。地球上近地层风能总储量约1．3×1012千瓦。一般说来，凡是常年有70％以上时间处于每秒12米风力的地区，就可利用风力发电。目前世界各地已利用的风能仅占风能潜力的1／10左右。
有待开发的新能源
新能源又称“非常规能源”，相对于常规能源是新利用或正在开发研究的能源，如太阳能、沼气、风能、地热能、海洋能、核能等。它从开始研究到实际应用需要经过科学可行、工程研制、工程实验、商业工厂、实用五个阶段，并具有以下特点：
（1）除核能外，其他基本可再生；
（2）系非耗尽能源；
（3）不需要大量运输；
（4）利用时对环境基本无污染；
（5）开发成本较高，但随时间推移和技术进步成本将下降并转变成常规能源。
一举两得的生物能
第二次世界大战以来，对沼气（生物能）的利用进入实用阶段。到1972年，英国已有15个利用污水处理生产沼气的工厂。法国也已建立了许多大大小小的利用有机废物和污水生产沼气的工厂，以便在处理环境问题的同时减轻能源进口的压力。发展中国家在这方面比较重视的是印度。
地球自身产生的热能——地热
地热是天然能源之一，由地球内部放射性物质蜕变、经过化学反应、地壳内晶格畸变发生摩擦而产生，其形式有地下热水、地热蒸气、热岩层等。当地壳变动或人工破坏时，这部分能量便通过各种介质传导出来。整个地球表面每年散逸到大气里的总热量约有2．6×1020卡。
储量巨大的海洋能
据估计，全世界可供利用的海洋动力资源每年达100万亿度，包括潮汐、海浪、洋流、深水温差等。其中潮汐能大约有2600亿度，且能量比较集中。目前，法国、美国、英国、加拿大等国都在积极发展潮汐电站。到2000年，全世界潮汐电站的年发电量已达到450亿度。
来自万有引力的潮汐能
因为月亮和太阳引潮力的作用，使海洋中的海水作周期性的涨落运动，由潮汐涨落所产生的位能和动能称为潮汐能。我国潮汐能资源估计约1．1亿千瓦，主要用作水磨、水车、农副产品机械的动力和发电。20世纪80年代中期，我国已建成并进入正常运行的潮汐电站有15个，计装机3000千瓦。其中最早的是浙江省沙山潮汐电站（40千瓦）已运行28年，产生的经济效益已为建站投资的20倍。此外还有山东省乳山县北砂口电站和浙江省江厦潮汐电站等。
便于输送的水煤浆
人们在设想，如果煤能够在使用和运输上像石油那样方便就好了。这一设想得到了实现，这就是煤变石油——水煤浆。
煤和水的混合物为什么能够变成油呢？这是因为煤和油其实是同一成分的化合物，它们的主要成分都是氢和碳，正是因为它们都含有碳，所以它们都能够作为燃料而燃烧。它们的区别在于煤的含氢量要比石油低很多，但是它们的含碳量却相差无几。所以只要能够设法提高煤中的含氢量，即可将煤转化为油状。
因此，人们在煤中加入大量的水，加入水的目的就是增加煤中氢的含量，而同时却不影响其中碳的含量。这样一旦煤中氢的含量与石油相近时，煤就成了水煤浆，这样一来，煤燃料在运输上就大大方便起来，从而使之能得到更广泛的应用。
盛产“石油”的植物
某些含有天然可燃烃油的乔木、灌木、藻类植物，用它们可以产出石油，我们就称之为“石油植物”。如巴西热带森林中的“香波树”，只要在树上挖个洞，油就会流出来，一棵树每天的出油量可高达25千克。美国的“黄鼠草”和澳大利亚的丛粒藻等，也都能提炼出石油，且产量不低。中国海南省的油桶树，砍掉树干，油就会源源而来，一棵树每日能产“柴油”10～15千克。
由于能源危机是摆在人类面前的日趋严重的问题之一，因此，石油植物的利用，为人类战胜能源危机带来了新的希望。随着高新科技的发展和应用，对某些石油植物的深层次开发研究已进入实用阶段。例如：利用木屑来生产石油，其转换率已达70％；利用蒸汽蒸馏技术来处理桉树，每公顷桉树可提炼石油20多吨。广泛地种植产油植物，可为人类提供大量燃料，从而逐渐解决能源危机。能源专家们预言21世纪将是石油农业的时代。
人造石油
人造石油是一种由固体、液体或气体燃料制成的类似石油的产品。是液体燃料的来源之一。主要成分为烃类，并含有氧和氮等有机化合物。它的制法有：
（1）低温干馏法。由煤或油页岩经干馏而得低温焦油，再加工可制成各种液体燃料。
（2）破坏加氢法。由煤、煤焦油、石油重质馏分等，在高温、高压和催化剂的作用下，与氢起反应，再加工而得到各种轻质石油产品。
（3）合成法。由氢和一氧化碳在适当的温度、压力和催化剂作用下，进行合成，产品叫“合成石油”。人造石油的性质与天然原油相近，故其进一步加工及利用与天然原油相似。
由于天然原油的大量开采且价格低廉，故人造石油工业的发展只局限在某些国家和地区，如第二次世界大战期间主要在德国。目前，世界上规模最大的人造石油工业在南非。
我国人造石油工业在20世纪50年代发展较快，主要是以油页岩为原料经低温干馏得到页岩油，再经加工得到各种轻质燃料油。辽宁抚顺及广东茂名是我国重要的人造石油生产基地。
产油的石头——油页岩。
油页岩，由这个名称我们就知道它是一种岩石，是一种能够产油的岩石。它是由生物的残体混同泥沙变成的，所以可以用来炼油。将油页岩破碎后送到一个大炉子里在真空下锻烧，使有机质分解生成油气。接着，油气再经过冷却装置，被冷却成油状的液体，这就是页岩油。
页岩油的成分与石油相差不多，经过进一步的加工，它就成为汽油、柴油、煤油等液体燃料。此外，它的储量要比煤或石油多得多，分布也十分广阔，这对于21世纪的能源革命将起到极大的作用。
核聚变能源
核能是能源家族的新成员，它包括裂变能和聚变能两种主要形式。裂变能是重金属元素的质子通过裂变而释放的巨大能量，目前已经实现商用化。因为裂变需要的铀等重金属元素在地球上含量稀少，而且常规裂变反应堆会产生长寿命放射性较强的核废料，这些因素限制了裂变能的发展。另一种核能形式是目前尚未实现商用化的聚变能。
核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核，并释放出能量的过程。自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素氘与氚的聚变，这种反应在太阳上已经持续了150亿年。氘在海水中储藏量丰富，多达40万亿吨，如果全部用于聚变反应，释放出的能量足够人类使用几百亿年，而且反应产物是无放射性污染的氦。另外，由于核聚变需要极高的温度，一旦某一环节出现问题，燃料温度下降，聚变反应就会自动中止。也就是说，聚变堆是次临界堆，绝对不会发生类似前苏联切尔诺贝利核（裂变）电站的事故，它是安全的。因此，聚变能是一种无限的、清洁的、安全的新能源。这就是为什么世界各国，尤其是发达国家不遗余力，竞相研究、开发聚变能的原因所在。
新能源的开发与利用
风力发电
风力发动机的风轮是把风变为电的主要部件，它的外观上有点像是电风扇的螺旋桨，风轮的直径越大，发电的功率就越大。但是风力发电还有两个问题必须解决：一是风的方向是不定的，在风向变换时，是否能根据风向作出相应的调整，以使风能得到充分的利用。二是风力的大小也是不定的，为了能使风力发出的电能够是稳定而又持续的能量，这就必须要求进行合理地调速。
风力发电机是将风能转化为其他形式能量的旋转机械，主要用于发电。目前世界上最大的风力发电机在美国夏威夷，为3200千瓦，其风机直径为97．5米。到1992年全世界风力发电装机达2700万千瓦，我国约20万千瓦。据专家估计，我国地面上的风力资源约有16亿千瓦，即使只利用其中的10％，也可获得1．6亿千瓦电力，是一项可观的资源。
潮汐发电
潮汐发电站是利用潮汐水能发电的动力企业，生产过程与水电站基本相同。受潮汐周期性影响，发电量也有周期性波动。
用来燃烧核燃料的地方叫做核子反应堆。核裂变能够放出大量的能量，同时产生中了，如果这些中了能被未发生核裂变的原子核继续吸收，便能继续引发核裂变，这就是裂变的链式反应。
我们部知道原子弹，当它的内部发生着巨火的核裂变，产生了大量的能量，而能量又不能够及时释放出来时，就会发生激烈的爆炸。
清洁的氢能
氢是一种气体，是最轻的化学元素。氢是宇宙的基本物质，宇宙中很多星球部起源于氢，就连太阳也主要是由氢组成的，太阳的体积，几乎有80％被氢占据着。地球在形成过程中，在地壳中也包含了一些氢，所以人们偶尔也能从地球上发现“氢田”。在地面卜，我们可以发现大量的氢化合物，例如水以及各种碳氢化合物。
氢是一种无色、无味、无毒的清洁气体，它的扩散速度快，其热导率和热容都很高，所以氢是一种很好的冷却物质和载热体。
我们能否直接从水中提取氢元素呢？科学家在水中放入催化剂以后，在阳光照射下产生光化学反应，把水分解成氢和氧。通过电解水来制取氢，关键在于催款化剂。只要能找到合适的催化剂，将它往水中一放，经过化学的催化作用，水会很快地分解为氢和氧，我们就可以将氢和氧收集起来。但是，这种催化剂还未研究出来。
地热能发电
世界各国对地热能的开发利用比较重视，主要是将地下天然蒸气和热水用于生产和生活。意大利最早利用地热发电，自1904年在拉雷德洛地区试验发电成功后，目前地热发电量已有50万千瓦左右。1979年美国的地热发电量达到66．3万千瓦，居世界首位。火山众多的菲律宾也在利用地热发电。我国已有20多个省（自治区）开展了利用地热能的工作，一般用于温室、育秧、育种、孵化鸡、养鱼等。西藏羊八井、湖南灰汤、辽宁熊岳等地已建有地热电站。由于有关设施的一次性投资较高，地热能的利用受到了一定的限制。