金属有机框架（MOFs）是由金属节点与有机配体构成的多孔晶体材料，具备超高比表面积和可调控孔隙结构，广泛应用于气体储存、催化、药物递送等领域。

石墨烯电容器是以石墨烯为核心的高性能储能器件，利用其超高导电性和大比表面积通过双电层物理储能，实现秒级充放电、百万次循环及宽温域工作，适用于交通、电网及快充领域。

石墨烯混凝土是掺入石墨烯的复合材料，显著提升抗压/抗拉强度及抗裂耐腐蚀性，加速水化凝固，适用于高强度基建和海洋工程，但分散工艺与成本仍待优化。

激光诱导石墨烯（LIG）是通过激光辐照聚合物（如聚酰亚胺）直接生成的多孔石墨烯材料，具备高导电性、柔性及可定制微结构，适用于柔性电子、传感器和能源器件，制备快速、环保。

高熵合金CO吸附催化利用多组分协同效应强化活性位点，显著提升CO吸附与催化转化效率，适用于废气净化，但成分优化及反应路径解析仍需深入研究突破。

难熔高熵合金由多种高熔点金属（如W、Mo、Ta等）组成，具备优异高温强度、抗氧化及抗蠕变性，适用于航空发动机和核反应堆极端环境，但制备复杂、成本高仍是挑战。

纤维素固态电池以可再生纤维素为固态电解质基体，兼具环保、安全及柔性优势，适用于可穿戴设备与绿色储能，但离子电导率提升和电极-电解质界面优化仍是关键挑战。

钙钛矿新材料以ABX₃型晶体结构为核心，具有优异光电性能，广泛应用于太阳能电池、LED及探测器，但稳定性差和毒性问题亟待通过组分工程与封装技术突破。

磁性异质结构由多层磁性材料界面耦合构成，通过交换偏置和自旋调控优化磁性能，应用于自旋电子器件、高密度存储及磁传感器，但界面缺陷和热稳定性需进一步突破。