20世紀90年代中期，美國空軍研究實驗室推進技術(shù)委員會為了滿足空軍對新一代超輕、高性能聚合物材料的需要，發(fā)展了一種多面體低聚倍半硅氧烷的納米結(jié)構(gòu)雜化體系，與普通的二氧化硅、硅烷和填充劑不同的是POSS每個分子外層連接有機取代基，保證了其能同聚合物、生物體系或表面以納米結(jié)構(gòu)相溶。

根據(jù)不同使用要求，這些取代基可以設(shè)計成反應(yīng)性或非反應(yīng)性的，從而進行聚合、接枝、表面改性及其它轉(zhuǎn)變形成聚合物材料。與蒙脫土、二氧化硅等無機填料相比，POSS能溶于溶劑和樹脂中，從而確保分子分散，且能以化學(xué)鍵合的方式連接到有機鏈上，形成真正的有機無機納米雜化材料。

由于納米級的引入，使得聚合物材料的機械強度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、使用溫度和熱穩(wěn)定性能、抗氧化性、表面硬度、力學(xué)性能顯著提高，同時也降低可燃性、熱揮發(fā)性及加工過程中的粘度。

因而POSS在航空航天材料、高性能光刻膠、超潤濕性材料、軍用材料、高性能電子材料、光學(xué)材料、半導(dǎo)體材料、生物醫(yī)用材料以及高端塑料改性等領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用前景，且此類納米材料為發(fā)改委產(chǎn)業(yè)調(diào)整指導(dǎo)目錄中鼓勵類項目（十一大類：12/13小類）。