隨著材料、技術以及商業模式的不斷重構，為滿足消費者不斷變化的需求，電子行業日新月異。微型化（即更小，更輕，更薄的電子產品）、更強的互聯和計算能力、更快的數據速度傳輸以及可持續發展的要求不斷推動著電子工業的創新。

可持續性或耐久性是電子行業關注的主要問題，因為消費者丟棄舊的電子產品，增加了電子垃圾。為了解決這些問題，制造商現在專注于開發先進材料以改善電子設備的性能和壽命。

先進材料是指新材料或對現有材料的改進。這些材料具有優越的性能，可以勝過傳統材料。MarketsandMarkets研究所確定的電子行業最先進的材料和技術包括G.fast芯片組、量子點、柔性電池、石墨烯、碳化硅（SiC）、3D集成電路、碳納米管、智能玻璃和生物芯片。

2014年12月，國際電信聯盟（ITU）通過了一種新的數字用戶線路（DSL）高速寬帶標準協議（ITU-TG.9701建議書），稱為本地環路網絡的用戶終端快速接入（G.fast），其長度小于500米，上傳和下載數據的目標速度在150Mb/s到2Gb/s的范圍內。G.fast中的數據速度很大程度上取決于本地環路的長度。G.fast的強制下游/上游不對稱比率范圍為90/10至50/50。

G.fast芯片組允許網絡設備制造商使用雙絞線銅纜構建超高速寬帶網絡產品。與其他超高速固定寬帶技術（如FTTH和DOCSIS3.1）相比，G.fast技術具有低成本的優勢。

G.fast技術利用現有的雙絞銅線基礎設施，這為互聯網服務提供商和用戶快速安裝G.fast技術提供了便利。基于G.fast的固定寬帶的理論數據速率為1Gbps。與其他固定寬帶技術不同，G.fast技術中的上行和下行數據速率是靈活的，可以由用戶在安裝期間自定義。G.fast技術的這一特點有望在中小型工業中得以普及。

一些關鍵的G.fast芯片組提供商是BroadcomCorporation（美國），Qualcomm，Inc。（美國），SckipioTechnologiesSILtd.（以色列）和MetanoiaCommunications，Inc。（臺灣）。

量子點（QD）是1980年發現的半導體材料小顆粒。它們提供體半導體和離散分子的獨特電子特性，它們可以根據粒子的大小產生不同的顏色。量子點預計將以低成本和高節能的方式徹底改變電視和電子顯示器。目前已用于電影放映，量子點可從光源獲取能量，并發出深紅色和亮綠色。

柔性電池是兼容、靈活且緊湊的電池。它可以根據要求以任何形狀扭曲或模制，而不會降低其質量和性能，從而確保最終產品的卓越功能。即使在彎曲、扭曲或切割成零件時，它也能保持其特性。

與傳統的剛性和大型電池不同，柔性電池重量輕、柔韌且耐用。這種電池由不同的材料、尺寸和形狀組成，取決于其應用以提供最佳電池效率。柔性電池在各種尺寸下均具有可用性，產品重量更輕，空間消耗減少。鑒于小型化和緊湊型設備的增長趨勢，這一點尤為重要。

石墨烯是一種二維碳同素異形體，比鋼強200倍，柔韌、極薄、超輕，可有效的導熱和導光。它通過各種制造方法制備，剝離和化學氣相沉積（CVD）是最優選的方法。

雖然石墨烯是一項新技術，在全球先進材料市場中占有很小的份額，但其獨特的性能使石墨烯成為各種工業應用中現有材料的有用替代品，如電子、復合材料、儲能、涂料、傳感器和催化劑等。。

碳化硅（SiC）是一種在地殼下發現的特別堅硬的材料。由于其高硬度，SiC被用作各種工業級研磨材料。它可以通過在高溫和高壓條件下混合石油焦和砂石/二氧化硅來制備。

SiC具有各種應用，如復合裝甲、防彈背心裝甲板、電路、太陽能逆變器、電池充電器中的結構材料。在過去的幾十年里，它已經在電子和半導體領域大規模使用。

3D集成電路（3DIC）是將多層硅晶片整合在一起封裝，同時使用硅通孔（TSV）的電子元件，而2.5D集成電路（2.5DIC）通過導電體或TSV堆疊有源電子元件（例如管芯或芯片）進行封裝。

用于該研究的有機電子器件由不同有機材料制成，例如半導體材料、介電材料、基板材料和導電材料。有機電子產品也可以稱為印刷電子產品、塑料電子產品、聚合物電子產品、柔性電子產品、薄膜或大面積電子產品。它是一種相對較新的電子產品，在四個關鍵應用領域具有巨大的市場潛力，即顯示器、燈光、光伏和集成的智能系統。

有機電子是一種新興技術，可以迅速從實驗室和研究機構轉移到工業界。有機電子市場的增長以低成本驅動。此外，有機電子產品減少了傳統微電子生產的一些局限性。

碳納米管是碳的同素異形體，其尺寸為納米級，具有優異的物理，電氣和熱學特性。碳納米管（CNT）具有非常高的拉伸強度，優異的導電性和承受高工作溫度的能力。

CNTs應用市場取得了重大突破，使該項納米技術成為最受歡迎的技術之一。CNT應用于各種新興行業中，例如鋰電池、化學傳感器、纖維和復合材料、電子、醫藥、特種航天和特種。然而，諸如高生產成本和集成的挑戰可能會對市場產生制約作用。

智能玻璃，也稱為可調光玻璃，根據光、電壓和熱等刺激動態或靜態調節光傳輸特性。這種玻璃不需要電力來維持其不透明度或顏色的變化。隨著虛擬/增強現實的廣泛采用以及千禧一代和青少年對可穿戴設備的偏好，預計智能玻璃的增長將會爆發。

生物芯片是布置在固體基板上的小型測試點的器件，允許以更高的效率和更高的速度執行許多測試以實現更高的吞吐量。生物芯片用于遺傳分析、毒理學、蛋白質分析、生物化學研究、診斷和個性化醫療領域。