①隔水透气的高分子材料，属于合成有机高分子材料，是通过化学研究、制取的新材料；
②用来制造破冰斧柄的玻璃纤维增强塑料，属于三大合成材料之一，是通过化学研究、制取的新材料；
③具有超塑延展性的纳米铜，属于纳米材料，是通过化学研究、制取的新材料； 
④医疗上用的人造血管，是以尼龙、涤纶、聚四氟乙烯（PTFE）等合成材料人工制造的血管代用品，是通过化学研究、制取的新材料．
故①②③④均为通过化学研究生产出来的新材料．
故选：D． ①隔水透气的高分子材料，属于合成有机高分子材料，是通过化学研究、制取的新材料；
②用来制造破冰斧柄的玻璃纤维增强塑料，属于三大合成材料之一，是通过化学研究、制取的新材料；
③具有超塑延展性的纳米铜，属于纳米材料，是通过化学研究、制取的新材料； 
④医疗上用的人造血管，是以尼龙、涤纶、聚四氟乙烯（PTFE）等合成材料人工制造的血管代用品，是通过化学研究、制取的新材料．
故①②③④均为通过化学研究生产出来的新材料．
故选：D．