智能化高分子的研究进展

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高分子材料的智能化设计与合成

高分子材料的智能化设计与合成

高分子材料的智能化设计与合成智能化材料是当今材料科学领域的研究热点之一,其中高分子材料的智能化设计与合成成为了重要研究方向。

本文将从高分子材料的智能化设计的需求、合成方法和应用领域等方面进行探讨。

一、智能化设计的需求随着科技的不断进步,人们对材料的功能和性能提出了更高的要求。

高分子材料作为一类重要的功能材料,具有较好的可塑性和可调性,因此在智能化设计方面具有广阔的应用前景。

智能高分子材料的需求主要体现在以下几个方面:1. 响应性能:智能材料能够对外界刺激作出适当的响应。

比如,温度敏感的高分子材料可以通过温度变化实现形状记忆效应,从而实现形状可控和可逆的功能。

2. 敏感性能:智能材料能够对微小的刺激做出快速而精确的响应。

例如,高分子材料的光敏性可以通过光辐射实现光驱动效应,实现智能响应和控制。

3. 可调性能:智能材料能够在一定范围内调节其功能和性能。

高分子材料具有可调性,可以通过化学修饰和功能化改变其性质,实现对材料特性的调控。

二、智能化材料的合成方法高分子材料的智能化设计与合成通常需要选择合适的方法来实现。

目前常用的合成方法主要包括:1. 化学合成法:通过聚合反应进行高分子材料的合成,可以通过调节反应条件和聚合物结构来实现智能化设计的目的。

例如,通过控制聚合反应的温度、催化剂和单体比例,可以合成具有形状记忆特性的高分子材料。

2. 物理法:利用物理性质和相互作用来实现智能化功能的设计。

例如,通过调节高分子材料的物理结构,如微观结构、分子排列和非共价键交联等,实现对材料性能的调控。

3. 多功能化改性法:通过在高分子材料中引入其他功能性组分,实现材料功能的多样性和智能众生。

比如,引入导电性、磁性或抗菌性等功能基团,赋予高分子材料新的性能和应用功能。

三、智能高分子材料的应用领域智能高分子材料由于其独特的功能和性能,被广泛应用于多个领域。

以下是一些智能高分子材料的应用领域的介绍:1. 生物医学领域:智能高分子材料在生物医学领域中具有重要的应用潜力。

智能高分子材料

智能高分子材料
酸碱致变色高分子
这类高分子材料在酸碱环境变化时可以发生颜色变化。它们 通常由酸碱响应性高分子和有机染料组成,通过酸碱环境变 化引起高分子构象变化,进而导致染料聚集状态的变化,表 现出不同的颜色。
氧化还原响应
氧化还原敏感高分子
这类高分子材料能够感知氧化还原环境的变 化,并产生相应的物理或化学变化。例如, 在氧化条件下,氧化还原敏感高分子可以发 生氧化反应,从而改变其物理性质,如溶解 度、粘度、电导率等。
制备技术
将单体和小分子添加剂溶解在适当的溶剂中,然后在 一定条件下进行聚合或缩聚反应,最后将溶剂脱去制
备智能高分子材料。
输入 标题
熔融法
将单体加热至熔融状态,然后在一定条件下进行聚合 或缩聚反应,最后冷却固化制备智能高分子材料。
溶液法
辐射法
利用特定的模板引导单体聚合或缩聚反应,制备具有 特定结构和性能的智能高分子材料。模板法可以获得
智能高分子材料的制造成本较高 ,限制了其广泛应用。
04
安全性问题
智能高分子材料的生物相容性和 长期使用安全性仍需进一步验证

发展前景
应用领域拓展
随着技术进步,智能高分子材料有望在更多领域 得到应用,如医疗、航空航天、新能源等。
降低成本
通过技术改进和规模化生产,智能高分子材料的 制造成本有望降低,促进其普及。
发展趋势
未来智能高分子材料将朝着多功能化 、集成化、微型化和智能化方向发展 ,有望在更多领域发挥重要作用。
02
智能高分子材料的响应 机制
温度响应
热敏性高分子
这类高分子材料能够感知温度变化,并 产生相应的物理或化学变化。例如,在 温度升高时,热敏性高分子可以发生相 变或产生可逆的化学键交换,从而改变 其物理性质,如溶解度、粘度、颜色等 。

功能高分子材料的研究进展

功能高分子材料的研究进展

3、高分子催化剂与高分子试剂:在化学合成领域,科研人员正在研究新型的 高分子催化剂与高分子试剂,以提高反应效率,减少副反应,降低环境污染。 其中,负载型高分子催化剂以其高效、可回收的优点引起了科研工作者的广泛。
4、医用高分子:医用高分子材料与人类的健康和生命质量密切相关。近年来, 科研人员对医用高分子的研究主要集中在生物相容性、降解性以及功能性上。 例如,聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)等生物降解材料已经被广泛应用于 药物载体和生物医学工程中。同时,科研人员也在开发具有药物控释、靶向治 疗等功能的医用高分子药物。
功能高分子材料的研究进展
目录
01 一、功能高分子材料 的分类
03 三、未来展望
02
二、功能高分子材料 的研究进展
04 参考内容
功能高分子材料是一种具有特殊物理、化学或生物性质的材料,其价值在于能 够进行精确的分子设计,以适应特定的应用需求。这种材料在众多领域中都有 着广泛的应用,如能源、医疗、环保等。近年来,随着科技的飞速发展,功能 高分子材料的研究取得了显著的进步。
1、高分子膜:高分子膜在分离、过滤、渗透等过程中有着广泛的应用。近年 来,科研人员在高分子膜的制备技术、性能优化以及应用研究等方面取得了重 要的突破。例如,通过纳米纤维构筑的多孔高分子膜在海水淡化、燃料电池等 领域展示出优异的性能。
2、高分子纤维:高分子纤维具有强度高、重量轻、耐腐蚀等优点,被广泛应 用于航空航天、汽车制造、环保等领域。一种新型的高分子纤维——碳纤维, 因其具有超高的强度和模量,被视为“黑金”。科研人员正在致力于提高碳纤 维的生产效率,降低成本,料主要分为物理功能高分子材料、化学功能高分子材料和生物功 能高分子材料。物理功能高分子材料主要涉及高分子膜、高分子纤维等;化学 功能高分子材料则包括高分子催化剂、高分子试剂等;生物功能高分子材料则 涉及医用高分子、生物降解高分子等。

高分子化工材料的应用现状及发展趋势

高分子化工材料的应用现状及发展趋势

高分子化工材料的应用现状及发展趋势摘要:目前,高分子化学材料广泛应用于不同行业,与国家的发展有着牢不可破的联系。

本文研究了多分子化学材料在日常生活和工业中的应用,并分析了多分子化学材料的地位和趋势。

关键词:高分子化工材料;应用现状;发展方向一、引言高分子化学材料在化学材料中非常重要,在化学材料中也有重要的研究方向,这在许多行业中都是不可或缺的。

随着各种技术的继续发展,高分子化学材料获得了新的发展机会,专业人员成为高分子化学材料生产率的更高标准,从根本上满足了多元化开发的实际需求。

二、高分子化工材料概述高分子化学材料是一种以高分子为基础的复合材料,也是一种新型的合成材料。

目前,从工业生产的高分子化学的橡胶和塑料制品、化学纤维、涂料工业材料和其他类高分子材料化学过程非常简单,不仅材料种类非常多样,因此拥有其它高分子化学材料没有可比性。

三、高分子材料的优越性和局限性1.高分子材料的优越性与其他材料相比,高分子材料表现出了很强的优势,包括:第一,高分子材料的强度比其他材料强,也表现出更强的耐磨性;其次,高分子材料本身的耐腐蚀性似乎更强,在使用中越能发挥更多的功能;第三,高分子材料比透射化学材料看起来更轻,种类也更丰富,可以广泛应用于不同的行业。

2.高分子材料的局限性随着社会经济的不断发展,市场对高分子材料的需求越来越大,不同种类的高分子材料将广泛应用于军事技术、电子信息技术等不同领域。

但目前,中国大部分高分子化学材料的生产工艺似乎仍相当落后,因此大部分供需现象将会存在。

中国长期以来一直在进口技术要求较高的高分子材料,这对我国经济的发展没有长期的帮助。

三、常见的高分子化工材料1.高分子智能材料目前,智能高分子材料已经广泛应用于国内各行业,这种材料也可以随着环境的变化而不断变化。

大多数高分子智能材料具有极强的修复能力,可广泛应用于建筑行业。

大多数智能聚合物基材料在寒冷的天气中以固体的形式出现,而在炎热的天气中可以传输90%的光和热。

功能高分子材料发展现状及展望

功能高分子材料发展现状及展望

功能高分子材料发展现状及展望功能高分子材料是指在常规高分子材料的基础上,通过特殊的改性或添加一些功能性成分,赋予材料特定的性能和功能。

随着科技的进步,功能高分子材料在各个领域得到了广泛应用。

本文将从目前的发展现状和未来的展望两个方面来探讨功能高分子材料的发展。

目前,功能高分子材料已经在多个领域得到了应用。

其中,最为突出的是在新能源领域的应用。

功能高分子材料在锂离子电池、燃料电池和光伏领域都发挥了重要作用。

例如,通过改变电解质中的高分子成分,可以提高锂离子电池的电导率、循环寿命和快速充电性能;通过设计合适的高分子电解质,可以提高燃料电池的效率和稳定性;通过合理调控高分子薄膜的结构和组分,可以提高光伏电池的光电转化效率。

此外,功能高分子材料在医疗领域也有广泛应用。

例如,通过调控高分子材料的结构和组分,可以设计出具有良好生物相容性和可控释放性能的药物载体,实现药物的精确释放。

此外,功能高分子材料还被用于制备人工器官、仿生材料和组织工程等领域。

这些应用不仅提高了医疗技术的水平,也改善了患者的生活质量。

在材料科学领域,功能高分子材料的开发也取得了重要进展。

通过改变高分子材料的结构和组分,可以实现材料的自愈、自修复和多功能化。

例如,通过改变高分子材料的交联程度和分子量分布,可以实现材料的自修复性能;通过引入适当的共聚物或引发剂,可以实现材料的自愈合能力;通过改变高分子材料的功能基团和添加特定的功能性纳米颗粒,可以实现材料的多功能化。

未来,功能高分子材料的发展将朝着以下几个方向发展。

首先,材料的可持续性将成为一个重要的发展方向。

随着资源的日益枯竭和能源的紧缺,开发可再生材料和生物可降解材料成为行业的迫切需求。

其次,高分子材料的智能化将成为一个研究热点。

智能高分子材料能够根据外界环境的变化自动改变形态和性能,具有广泛的应用前景。

再次,纳米技术的应用将成为一个重要的发展方向。

通过纳米加工和纳米材料的应用,可以改善材料的性能和功能。

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

高分子材料的发展历程及未来发展趋势一、引言高分子材料是一类具有特殊结构和性质的材料,由于其独特的性能和广泛的应用领域,成为现代材料科学的重要研究方向之一。

本文将从高分子材料的发展历程和未来发展趋势两个方面进行探讨。

二、高分子材料的发展历程1. 起源和发展初期高分子材料的起源可以追溯到19世纪末,当时科学家开始研究天然高分子材料,如橡胶和丝绸。

20世纪初,合成高分子材料的研究逐渐兴起,其中最具代表性的就是合成橡胶和塑料。

20世纪30年代至50年代,高分子材料的研究进一步发展,出现了聚合物材料的合成和改性技术,使高分子材料的应用领域得到了拓展。

2. 高分子材料的应用领域扩展随着科技的进步和社会的发展,高分子材料的应用领域不断扩展。

在电子行业,高分子材料被广泛应用于电子元件的封装和绝缘材料;在汽车工业,高分子材料被用于制造轻量化零部件,提高汽车的燃油效率;在医疗领域,高分子材料被用于制造人工器官和药物传递系统等。

此外,高分子材料还在航空航天、建筑、纺织、包装等领域得到了广泛应用。

3. 高分子材料的研究进展近年来,高分子材料的研究进展主要集中在以下几个方面:(1) 新型高分子材料的合成:研究人员通过改变合成方法和反应条件,设计和合成了许多新型高分子材料,如聚合物纳米复合材料、共聚物、高分子水凝胶等。

(2) 高分子材料的功能化改性:通过添加特定的功能单体或化合物,可以赋予高分子材料特殊的性能,如导电性、光学性能、生物相容性等。

(3) 高分子材料的可持续发展:随着环境保护意识的增强,研究人员开始关注高分子材料的可持续发展,提出了许多可降解高分子材料和可回收利用的研究方向。

三、高分子材料的未来发展趋势1. 功能化高分子材料的发展随着科学技术的进步,人们对高分子材料的功能性要求越来越高。

未来,高分子材料将朝着多功能、智能化的方向发展,例如具有自修复能力、自感应能力和自适应能力的高分子材料将会得到更广泛的应用。

2. 绿色高分子材料的研究环境保护和可持续发展已成为全球研究的热点。

智能高分子材料——杨磊

智能高分子材料——杨磊

智能高分子材料的研究进展材料化学工程——杨磊学号:2010207490一 .智能高分子材料概述“智能材料”这一概念是由日本的高木俊宜教授于1989年提出来的。

所谓智能材料,就是具有自我感知能力,集累积传感、驱动和控制功能于一体的材料,也是具有感知功能即识别功能、信息处理功能以及执行功能的材料,具备感知、反馈、响应三大基本要素。

它不但可以判断环境,而且可以顺应环境,通过感知周围环境的变化,适时做出相应措施,达到自适应的目的。

智能材料可分为智能金属材料,智能无机非金属材料,智能高分子材料。

智能高分子材料又称智能聚合物、机敏性聚合物、刺激响应型聚合物、环境敏感型聚合物,是一种能感觉周围环境变化,而且针对环境的变化能采取响应对策的高分子材料。

智能高分子材料具有多水平结构层次,较弱的分子间作用力,侧链易引入官能团,便于分子设计和精细控制等优点,这样因此更利于对环境的感知并实现对环境的响应。

二 .智能高分子材料的分类智能高分子材料可感知外界环境细微变化与刺激而发生膨胀、收缩等相应的自身调节。

其应用范围很广,如用于传感器、驱动器、显示器、光通信、药物载体、大小选择分离器、生物催化、生物技术、智能催化剂、智能织物、智能调光材料、智能黏合剂与人工肌肉等领域。

智能高分子材料的一般可以分为记忆功能高分子材料,智能纤维织物,智能高分子凝胶,智能高分子复合材料,智能高分子膜[1]。

这里主要综述智能高分子凝胶以及记忆功能高分子材料。

智能高分子凝胶是三维高分子网络与溶剂组成的体系。

它主要应用于组织培养,环境工程,化学机械系统,调光材料,智能药物释放体系等领域中。

记忆功能高分子材料也称形状记忆高分子材料,它是是利用结晶或半结晶高分子材料经过辐射交联或化学交联后具有记忆效应的原理而制造的一类新型智能高分子材料。

1.智能高分子凝胶智能高分子凝胶是其结构、物理性质、化学性质可以随外界环境改变而变化的凝胶。

当受到环境刺激时,这种凝胶就会随之响应,发生突变,呈现相转变行为。

智能高分子材料

智能高分子材料

智能高分子材料XXX(南京工业大学材料院,江苏南京)摘要:从合成、加工、新产品开发及其应用诸方面综述了智能高分子材料,如智能高分子凝胶、形状记忆高分子材料、智能织物、智能高分子膜和智能高分子复合材料等的研究进展,展望了其发展前景,并阐述了智能高分子材料的潜在应用领域。

关键词:高分子材料;智能材料;智能化;述评材料的发展经历着结构材料一功能材料一智能材料一模糊材料的过程⑴。

智能化是指材料的作用和功能可随外界条件的变化而有意识地调节、修饰和修复[2]。

早在1970年代,田中丰一就发现了智能高分子现象,即当冷却聚丙烯酰胺凝胶时,此凝胶由透明逐渐变得浑浊,最终呈不透明状,加热时,它又转为透明[3]。

1980年代,出现了用来制造高分子传感器、分离膜、人工器官的智能高分子材料。

1990年代,智能高分子材料进入了高速发展阶段。

进入21世纪后,智能高分子材料正在向智能高分子模糊材料的方向发展。

由于高分子材料与具有传感、处理和执行功能的生物体有着极其相似的化学结构, 较适合制造智能材料并组成系统, 向生物体功能逼近, 因此其研究和开发尤其受到关注。

1. 智能高分子材料的类别及应用智能高分子材料可感知外界环境细微变化与刺激而发生膨胀、收缩等相应的自身调节。

其应用范围很广,如用于传感器、驱动器、显示器、光通信、药物载体、大小选择分离器、生物催化、生物技术、智能催化剂、智能织物、智能调光材料、智能黏合剂与人工肌肉等领域[4]。

2. 智能高分子材料的研究进展2.1 智能高分子凝胶2.1.1 高分子凝胶及智能凝胶高分子在凝胶上的应用是智能高分子的又一智能表现。

生物体的大部分是由柔软而又含有水的物质——凝胶组成的。

简言之, 凝胶是液体和高分子网络所构成, 由于液体和高分子网络的柔和性, 液体被高分子网络封闭, 失去流动性。

正如生物体一样, 用凝胶材料构成的仿生系统也能感知周围环境的变化, 并做出响应, 因此, 该领域的探索引起了人们的高度重视。

高分子化工材料的应用现状及发展趋势

高分子化工材料的应用现状及发展趋势

高分子化工材料的应用现状及发展趋势摘要:未来,高分子材料也会更好地朝着智能化的方向发展。

未来多数高分子材料会根据环境的变化而不断地变化。

例如,未来的高分子材料具备很强的记忆功能,本身可以直接感知周边环境的温度和湿度,并根据具体情况有效地进行调整。

此外,水溶性的高分子材料可以以水溶液为重要的介质来更好地实现自我溶解,最终也可以表现出更强的润滑性。

关键词:高分子化工材料;应用现状;发展方向1高分子化工材料的发展现状1.1稀土催化材料1.1.1简介稀土催化材料是以稀土元素为材料形成的稀土功能材料,我国的稀土资源在世界各国中属于比较丰富的。

稀土资源有不同的种类,我国的稀土资源主要是轻稀土。

我国的稀土催化材料资源丰富、成本低廉、性能高,优势明显突出于重金属催化剂,在我们的生产生活中发挥着重要的作用。

1.1.2发展现状20世纪60年代,中科院长春应用化学研究所研究出一种由稀土化合物为主要原材料的新型催化剂,该催化剂能够应用于橡胶和二烯烃合成的相关反应;1981年,浙江大学使用系统催化剂合成了高性能、结构独特的高分子;目前能在工业中应用的稀土催化材料主要包括分子筛稀土催化材料、稀土钙钛矿催化材料、铈锆固溶体催化材料三类。

其中稀土钙钛矿催化材料由于其制备简单、耐高温,所以经常被用于制作环保催化剂,目前主要被用于复合氧化物催化剂。

1.2聚烯烃材料1.2.1简介聚烯烃是烯烃在经过聚合反应后形成的高分子化合物,由于其制作简单、成本低廉、原料丰富,所以在人们的日常生活中也是应用最多的,最具有代表性的就是人们使用的塑料制品。

1.2.2发展现状自从20世纪70年代北京化工研究院和中山大学在聚合乙烯的实验过程中得到聚乙烯,我国就正式开始了聚烯烃的聚合研究,并取得了很多的成效。

80年代合成了球形聚丙烯,90年代后期开始合成聚烯烃,目前我国的聚烯烃相关研究还在进行。

1.3生物医用材料1.3.1简介生物医用材料是医学领域的重要材料,主要用于生物组织和器官的修复、治疗和替换等,且无副作用,在医学领域发挥着重要的作用,已经是当代医学发展的重要分支,也是医学界的重要研究课题。

高分子环境材料相关知识简介

高分子环境材料相关知识简介
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高分子环境材料是指用于改善环境、保护生态、促进可持பைடு நூலகம்发展的高分子材料。 高分子环境材料主要包括可降解塑料、生物降解塑料、生物基塑料、生物可降解塑料等。 高分子环境材料的特点包括可降解性、生物相容性、环境友好性等。 高分子环境材料的应用领域包括包装、农业、建筑、医疗等。
汽车外饰:高分子环境材料可以用于汽车外饰,如车身、车灯等,提供美观、耐用的外观。
汽车零部件:高分子环境材料可以用于汽车零部件,如发动机、变速箱等,提供高性能、耐久 的使用效果。
汽车环保:高分子环境材料可以用于汽车环保,如尾气处理、噪音控制等,提供环保、节能的 出行方式。
食品包装:高分子材料用于食品包装,如塑料瓶、塑料袋等 药品包装:高分子材料用于药品包装,如药瓶、药盒等 化妆品包装:高分子材料用于化妆品包装,如化妆品瓶、化妆品盒等 电子产品包装:高分子材料用于电子产品包装,如手机盒、电脑盒等
提高材料的力 学性能,如强
度、韧性等
提高材料的耐 腐蚀性,如耐
酸、耐碱等
提高材料的耐 热性,如耐高 温、耐低温等
提高材料的耐 磨性,如耐磨 损、耐磨蚀等
提高材料的环 保性,如可降 解、可回收等
提高材料的功 能性,如导电、 导热、阻燃等
研究领域:高分子环境材料在环保、能源、医疗等领域的应用 研究进展:高分子环境材料的合成、性能、应用等方面的研究进展 研究热点:生物降解高分子材料、智能高分子材料、纳米高分子材料等 研究挑战:高分子环境材料的稳定性、生物相容性、环境友好性等方面的挑战
研究热点:生物降解、可再生、 环保等方向

高分子材料在人工智能中的应用

高分子材料在人工智能中的应用

高分子材料在人工智能中的应用在当今科技迅速发展的时代,人工智能已经开始渗透到我们的生活中。

我们可以看到自动驾驶汽车,自动化生产线,智能家居等等新兴的技术正在迅速地取代传统的生产和生活方式。

然而,随着人工智能的推广,仍然有很多问题需要解决,其中一个重要的问题就是如何让人工智能更加智能化。

高分子材料作为一种新兴的材料,具有很好的机械性能和化学性能,在材料科学领域得到了广泛的应用。

高分子材料在人工智能中的应用是一个新领域,它可以为人工智能提供更好的机械支持,使得人工智能更加智能化。

首先,高分子材料在人工智能中的应用可以为人工智能提供更好的机械支持。

在人工智能机器人的制造中,大多数机器人的身体都是由合成材料制成的。

这些材料通常是聚酰亚胺,聚碳酸酯和聚酰胺等高分子材料。

这些材料有很好的机械强度,可以适应不同的环境和操作条件,为机器人提供了很好的保护和稳定性。

其次,高分子材料在人工智能中的应用可以为机器人提供更好的化学性能。

在人工智能中,很多机器人需要识别和感知不同的化学物质,例如气体和液体。

高分子材料可以提供高度选择性和敏感性,使得机器人能够更好地感知和识别不同的化学物质。

同时,高分子材料还可以提供更好的捕捉和分离能力,使得机器人能够分离和捕捉目标分子,这对于一些生物医药领域的应用十分关键。

最后,高分子材料还可以用于制造有机电子器件,为人工智能提供更好的电气性能。

有机电子器件是一种新兴的电子技术,它基于有机半导体材料和高分子材料,可以制备出各种电子器件,如有机场效应晶体管和有机光电探测器。

这些器件的制造需要高分子材料的技术支持,可以为人工智能提供更好的电性能。

综上所述,高分子材料的应用在人工智能领域中具有非常广阔的前景。

未来,随着高分子材料的不断发展和壮大,它将会越来越广泛地应用于人工智能领域,可以为人工智能提供更好的机械和化学性能,使得机器人更加智能化。

因此,高分子材料在人工智能领域的应用具有重要的意义和价值。

高分子材料智能制造技术应用研究

高分子材料智能制造技术应用研究

高分子材料智能制造技术应用研究高分子材料是一种在现代工业生产中应用广泛的材料,它具有重量轻、强度高、耐用性好、成型性佳等优点,在汽车、航空航天、电子、医疗器械、包装等领域都有着广泛的应用。

随着信息技术、人工智能、物联网等新一代技术的发展,高分子材料智能制造技术的应用研究已日益受到重视。

本文将从高分子材料智能制造技术的定义、应用领域、优势与未来发展等方面进行探讨。

一、高分子材料智能制造技术的定义高分子材料智能制造技术是指利用信息技术、人工智能和物联网等新一代技术,通过对高分子材料制造过程中的数据进行采集、分析和优化,实现对制造过程的智能化管理和控制。

它包括了高分子材料制造中的智能生产、智能监测、智能维修、智能物流等方面的技术应用,具有提高生产效率、优化生产质量、降低生产成本等优势。

二、高分子材料智能制造技术的应用领域在汽车制造行业中,高分子材料已经广泛应用。

通过智能化制造技术,可以实现对汽车制造中的高分子材料生产过程进行实时监测和控制,降低生产成本,提升生产效率和产品质量。

同时,在汽车的运行和维修过程中,通过对高分子材料的智能维修和检测,可以提高车辆的安全性和可靠性。

在航空航天行业中,高分子材料是一种重要的制造材料。

通过智能化制造技术,可以实现对航空航天高分子材料的追溯到货源,对整个生产过程的管理和监测。

同时,在飞行过程中,通过对高分子材料的智能检测和实时监测,可以实现对飞行器的维修和保养,提高飞行器的可靠性和安全性。

在医疗器械制造行业中,高分子材料被广泛应用。

智能化制造技术能够提高医疗器械的制造效率和质量,实现高效、准确、安全的制造和生产。

在包装制造行业中,高分子材料已成为主流材料之一。

通过智能化制造技术,可以实现对包装材料生产过程的智能化监测和控制,确保包装产品的质量,同时降低生产成本。

三、高分子材料智能制造技术的优势首先,高分子材料可以实现生产过程的自动化和数据化,提高生产效率和产品质量。

在制造过程中通过智能化监测和控制,可以减少员工的人为干预,降低人为操作失误的风险,确保生产质量和稳定性。

高分子材料的研究进展与应用前景

高分子材料的研究进展与应用前景

高分子材料的研究进展与应用前景随着社会的不断发展和科技的日新月异,高分子材料作为新兴材料,受到了越来越多的关注。

高分子材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀、绝缘等优点,同时可通过改变其结构和性质,使其具备多种特殊性能。

因此,在材料科学领域,高分子材料引起了广泛的研究和应用。

一、高分子材料的研究进展1. 可控聚合技术可控聚合技术是高分子材料研究及应用的重要方向之一,主要是指通过控制聚合反应条件,使得高分子材料的分子量、分子量分布、结构和性质等方面得到精确控制。

目前可控聚合技术主要有原子转移自由基聚合、共聚合反应等。

原子转移自由基聚合(ATRP)是一种较为成熟的可控聚合技术,该技术可以合成具有精确结构和性质的高分子材料,因此被广泛应用于药物传输、催化剂、光电材料等领域。

共聚合反应是一种介于自由基聚合和离子聚合之间的聚合反应。

通过调节反应物的配比和反应条件,可以得到各种互不兼容的结构改性高分子材料。

共聚合技术被广泛应用于光学材料、生物材料以及涂料等领域。

2. 超分子化学超分子化学是高分子材料领域的一个重要分支,在该领域研究者通过设计合成各种分子间相互作用的高分子材料,使其具备特殊的结构和性能。

目前,超分子化学技术在生物材料、药物传输、光学材料等领域具有广泛的应用前景。

例如,在药物传输领域,超分子聚合物可通过靶向药物传输,提高药物传输的效率和减少副作用。

3. 功能化高分子材料功能化高分子材料是在高分子材料中引入功能单元,使其具备特殊的性质和应用功能,如光、电、磁、冷致形状记忆等。

目前,功能化高分子材料在生物医学、催化剂、传感器等领域具有广泛的应用前景。

二、高分子材料的应用前景1. 医学高分子材料在医学领域具有广泛的应用前景。

如通过改变高分子材料的结构和性质,可以将其应用于药物缓释、组织工程、医用器械等领域。

例如,聚丙烯酸羟乙酯(HPMA)聚合物可作为药物缓释载体,大幅提高药物传输效率;聚甲醛基乙二醇丙烯酸甲酯(PHEA)可用于人工骨骼的制备等方面。

智能高分子及水凝胶的响应性及其应用

智能高分子及水凝胶的响应性及其应用

智能高分子及水凝胶的响应性及其应用一、本文概述随着科技的飞速发展,智能高分子及水凝胶的响应性及其应用已经引起了全球科研人员的广泛关注。

智能高分子,作为一类具有特殊响应性能的高分子材料,能够在外部刺激下发生可逆或不可逆的物理或化学变化,从而展现出独特的性质和功能。

水凝胶,作为一种特殊的智能高分子,能够在水溶液中吸收并保持大量水分,同时保持其三维网络结构。

智能高分子及水凝胶的响应性使得它们在许多领域,如药物传递、生物传感器、组织工程、环境治理等,具有广泛的应用前景。

本文旨在全面介绍智能高分子及水凝胶的响应性及其应用。

我们将对智能高分子及水凝胶的基本概念、分类和性质进行阐述,以便读者对它们有一个清晰的认识。

接着,我们将深入探讨智能高分子及水凝胶的响应机制,包括温度响应、pH响应、光响应、电响应等,以及这些响应机制在实际应用中的优势与挑战。

我们将详细介绍智能高分子及水凝胶在药物传递、生物传感器、组织工程、环境治理等领域的应用案例,展望其未来的发展趋势。

通过本文的阅读,我们期望读者能够对智能高分子及水凝胶的响应性及其应用有一个全面而深入的了解,同时也为相关领域的科研人员提供有益的参考和启示。

二、智能高分子的响应性智能高分子,作为一种新型的功能高分子材料,其最显著的特征在于其独特的响应性。

这种响应性源自高分子链上的特定官能团或结构,使其能在外界环境刺激下发生物理或化学性质的变化。

这些刺激源广泛而多样,包括温度、pH值、光照、电场、磁场以及化学物质等。

温度响应性高分子是最常见的智能高分子之一。

这类高分子通常含有温敏性基团,如聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM),其在低于最低临界溶解温度(LCST)时呈现亲水性,而在高于LCST时则转变为疏水性。

这种温敏性质使得这类高分子在药物控释、生物传感器和智能纺织品等领域具有广泛的应用。

pH响应性高分子则能在不同pH值环境下发生性质变化。

这些高分子通常含有可电离的基团,如羧基、氨基等,其电离状态随pH值的变化而变化,从而改变高分子的溶解性、电荷状态和亲疏水性。

高分子材料在智能家居中的应用研究

高分子材料在智能家居中的应用研究

高分子材料在智能家居中的应用研究高分子材料在智能家居中的应用研究摘要:随着科学技术的不断进步,智能家居已经成为了现代家庭生活中的一个重要组成部分。

高分子材料作为一种具有多种优异性能的材料,其在智能家居中的应用也逐渐受到了研究人员的关注。

本文将对高分子材料在智能家居中的应用进行研究,并探讨其对智能家居的发展和提升的影响。

第一节:智能家居的发展和现状智能家居是指通过信息技术、物联网技术和人机交互技术等手段,将各种家居装置和设施联网控制,实现智能化管理和自动化控制,提高生活的便利性、舒适度和安全性的一种家居生活方式。

智能家居技术的发展已经取得了显著的进展,包括智能家电、智能门锁、智能照明等等。

然而,智能家居技术仍然面临着一些挑战,如系统稳定性、能源耗费、安全性等等。

第二节:高分子材料的特性和应用高分子材料是一类由高分子化合物构成的大分子化合物,具有较高的韧性、强度和稳定性。

高分子材料的种类繁多,包括塑料、橡胶、纤维等等。

高分子材料具有许多优良的性能,如高耐热性、耐腐蚀性、电绝缘性、机械强度高等。

这些特性使得高分子材料在智能家居中具有广泛的应用前景。

2.1 高分子材料在智能家电中的应用高分子材料在智能家电中的应用是最为广泛的。

智能家电是智能家居中的重要组成部分,包括电视、冰箱、洗衣机等等。

高分子材料可以用来制造这些电器设备的外壳、内部零部件等。

由于高分子材料具有优异的耐热性和机械强度,可以有效地保护电器设备的内部结构,并提高产品的使用寿命。

2.2 高分子材料在智能家居安全系统中的应用智能家居安全系统是智能家居中的一个重要组成部分,包括了智能门锁、智能监控器、智能煤气报警器等等。

高分子材料可以用于制造智能家居安全设备的外壳,并提供防火、防水、耐腐蚀等保护功能。

此外,高分子材料还可以用于制造智能门锁等设备的关键零部件,提高产品的安全性和稳定性。

2.3 高分子材料在智能家居照明系统中的应用智能家居的照明系统也可以借助高分子材料得到改善。

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

高分子材料的发展历程及未来发展趋势引言概述:高分子材料是一类具有高分子结构的材料,具有独特的物理性质和化学性质。

随着科学技术的发展,高分子材料在各个领域得到广泛应用,如医药、电子、航空航天等。

本文将从高分子材料的发展历程和未来发展趋势两个方面进行探讨。

一、高分子材料的发展历程1.1 早期发展阶段在20世纪初期,高分子材料的研究主要集中在合成橡胶和塑料方面。

最早的合成高分子材料是由化学家发现的,如合成橡胶和聚乙烯等。

1.2 高分子材料的应用拓展随着科学技术的不断进步,高分子材料的应用领域逐渐扩大,如高分子纤维、高分子涂料、高分子膜等,广泛应用于纺织、建筑、航空等领域。

1.3 高分子材料的研究成果高分子材料的研究成果不断涌现,如聚合物合成技术的改进、高分子材料性能的优化等,为高分子材料的应用提供了坚实的基础。

二、高分子材料的未来发展趋势2.1 绿色环保未来高分子材料的发展趋势将更加注重绿色环保,提倡可降解高分子材料的研究和应用,减少对环境的污染。

2.2 高性能材料未来高分子材料将朝着高性能材料的方向发展,如高强度、高韧性、高温耐受性等,以满足各个领域对材料性能的需求。

2.3 智能化材料未来高分子材料的发展将趋向于智能化材料,如具有自修复功能、自感应功能等,以满足未来科技发展对材料的需求。

三、高分子材料的应用前景3.1 医疗领域高分子材料在医疗领域的应用前景广阔,如生物医用材料、医用高分子膜等,为医疗器械和医疗治疗提供了新的解决方案。

3.2 电子领域高分子材料在电子领域的应用前景也很广泛,如柔性电子材料、有机光电材料等,为电子产品的发展提供了新的可能性。

3.3 航空航天领域高分子材料在航空航天领域的应用前景也十分广泛,如高强度高韧性的高分子复合材料,为航空航天器件的制造提供了新的选择。

四、高分子材料的挑战与机遇4.1 挑战高分子材料在研发过程中面临着一些挑战,如材料的稳定性、可降解性等问题,需要不断进行研究和改进。

高分子材料的智能化设计与制备技术研究

高分子材料的智能化设计与制备技术研究

高分子材料的智能化设计与制备技术研究摘要:高分子材料在诸多领域中发挥着不可替代的重要作用,智能化设计与制备技术的研究则为高分子材料的功能化开发提供了新的思路与方法。

本文将探讨高分子材料的智能化设计与制备技术的研究进展,重点关注其在材料响应调控、传感器和智能材料领域的应用,以及所面临的挑战和未来发展方向。

1. 引言高分子材料是一类由重复单元组成的大分子化合物,具有丰富的结构多样性和优良的物理化学性质。

在医药、能源、电子、环境等众多领域中,高分子材料被广泛应用于传感器、自修复材料、响应性储能器等领域。

随着科技的发展,高分子材料的智能化设计与制备技术成为研究热点,能够为高分子材料的功能化开发提供更多可能性。

2. 高分子材料的智能化设计高分子材料的智能化设计是指通过调控材料的结构和组成,使材料表现出特殊的反应和响应行为。

例如,高分子材料的链构造、官能团选择以及交联方式等都可以影响材料的响应性能。

这些智能化设计策略可以通过合理设计合成适当的高分子材料,实现对材料性能和功能的精确控制。

3. 高分子材料的智能化制备技术高分子材料的智能化制备技术是指通过先进的制备方法,将智能响应性引入材料中。

基于纳米技术和功能化修饰的方法,在高分子材料制备过程中引入特殊的结构或功能单元,从而提升材料的响应性能。

常见的智能化制备技术包括溶胶-凝胶法、界面共聚合、自组装和纳米复合等方法。

4. 高分子材料在材料响应调控中的应用高分子材料的响应调控是指通过外界刺激来改变材料的特性或功能。

在此过程中,高分子材料能够实现形状记忆性能、刺激响应性能和自修复等智能化特性。

例如,形状记忆聚合物可以通过温度、湿度等外界条件改变形状;刺激响应聚合物可以在外界刺激下释放药物或控制材料的孔隙结构;自修复材料则可以通过自触发修复损坏。

5. 高分子材料在传感器领域的应用高分子材料在传感器领域中发挥着重要的作用。

传感器是一种能将感知到的信息转化为可用于获取和处理信息的信号的装置。

智能高分子材料的研究进展

智能高分子材料的研究进展

智能高分子材料的研究进展大学材料学院高分子1201摘要:智能高分子材料是材料研究的新领域,本文综述了智能高分子材料的分类及研究现状。

主要介绍了形状记忆高分子材料、智能高分子膜、智能药物释放体系、智能高分子凝胶、智能纤维织物的研究现状及应用,并展望了智能高分子材料的前景。

关键词:智能高分子;薄膜;形状记忆;药物释放;凝胶;纤维织物;应用前言:智能高分子材料又称机敏材料,也被称为刺激-响应型聚合物或环境敏感聚合物,是智能材料的一个重要的组成部分。

它是通过分子设计和有机合成的方法使有机材料本身具有生物所赋予的高级功能:如自修与自增殖能力,认识与鉴别能力,刺激响应与环境应变能力等。

环境刺激因素很多,如温度、pH值、离子、电场、磁场、溶剂、反应物、光(或紫外光)、应力和识别等,对这些刺激产生有效响应的智能聚合物自身性质会随之发生变化。

它的研究涉及到众多的基础理论研究,波及信息、电子、生命科学、宇宙、海洋科学等领域,不少成果已在高科技、高附加值产业中得到应用,已成为高分子材料的重要发展方向之一。

1.智能高分子材料的类别及应用智能材料按材料的种类可分为金属类智能材料、非金属类智能材料、高分子类智能材料和智能复合材料。

其中,智能高分子材料的研究最广。

其不完全类别及应用如下表:2.智能高分子材料的研究进展2.1形状记忆高分子材料形状记忆高分子材料是利用结晶或半结晶高分子材料经过辐射交联或化学交联后具有记忆效应的原理而制造的一类新型智能高分子材料。

高分子材料的形状记忆性,是通过它所具有的多重结构的相态变化来实现,如结晶的形成与熔化、玻璃态与橡胶态的转化等。

迄今开发的形状记忆高分子材料都具有两相结构,即能够固定和保持其成型物品固有初始形状的固定相以及在一定条件下能可逆地发生软化与固化,而获得二次形状的可逆相。

这两相结构的实质就是对应着形状记忆高分子部多重结构中的结点和这些结点之间的柔性链段。

故形状记忆过程可简单表述为:初始形状的制品-二次形变-形变固-形变回复[1]。

智能型高分子水凝胶合成的研究进展

智能型高分子水凝胶合成的研究进展

智能型高分子水凝胶合成的研究进展赵海沨;孙瑞敏;赵辉【摘要】Polymer functional materials were a hotspot of modern polymer science research.The stimuli-responsive polymer hydrogel material had broad application prospects in the chemical mechanical , artificial muscles , drug delivery and release , membrane separation , and chemicalvalve.Research in this area had great significance in terms of academic value, or application value.The common method for preparing polymer hydrogels was reviewed , and its application and development direction were introduced.%高分子功能材料是现代高分子科学研究的热点,其中具有刺激响应性的高分子水凝胶材料在化学机械、人工肌肉、药物传递与释放、膜分离、化学阀等诸多领域具有广阔的应用前景而受到越来越多的重视。

无论从学术价值还是应用价值,对这一领域的研究都有重要的意义。

作为功能高分子材料之一,本文综述了常见的高分子水凝胶的制备方法,介绍了其应用和发展方向。

【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2014(000)017【总页数】3页(P13-15)【关键词】合成水凝胶;智能型水凝胶;进展【作者】赵海沨;孙瑞敏;赵辉【作者单位】开封大学功能材料研究中心,河南开封 475004;开封大学功能材料研究中心,河南开封 475004;开封大学功能材料研究中心,河南开封 475004【正文语种】中文【中图分类】O63水凝胶是一种能够大量吸收水分、性质柔软、有一定形状的高吸水性高分子聚合物材料,通过共价键、氢键或范德华力等作用相互交联构成三维网状结构[1]。

人工智能化工行业年终总结:智能化生产与高分子材料创新

人工智能化工行业年终总结:智能化生产与高分子材料创新

人工智能化工行业年终总结:智能化生产与高分子材料创新引言随着科技的不断发展,人工智能已经成为了当今社会的热门话题。

在各个领域中,人工智能都发挥着重要的作用。

其中,化工行业作为一个重要的基础产业,也不例外。

本文将从智能化生产和高分子材料创新两个方面,对人工智能在化工行业的应用进行年终总结。

智能化生产智能化生产是指通过引入人工智能技术,实现生产过程的自动化、智能化和高效化。

在化工行业中,智能化生产已经取得了显著的成果。

首先,人工智能技术可以通过大数据分析,提供生产过程中的实时监控和优化。

通过对生产数据的分析,可以实现对生产过程的精细控制,提高生产效率和产品质量。

其次,人工智能技术还可以通过机器学习和深度学习算法,实现对生产过程的预测和优化。

通过对历史数据的学习和分析,可以预测生产过程中的异常和故障,并采取相应的措施进行调整,从而降低生产风险和成本。

此外,人工智能技术还可以通过自动化设备和机器人,实现生产过程的自动化和无人化。

通过引入机器人和自动化设备,可以减少人力投入,提高生产效率和安全性。

高分子材料创新高分子材料是一种重要的化工材料,广泛应用于塑料、橡胶、纤维等领域。

在过去的一年里,人工智能在高分子材料创新方面取得了重要的突破。

首先,人工智能技术可以通过大数据分析,加速高分子材料的研发过程。

通过对大量的实验数据和文献资料的分析,可以找到高分子材料的结构与性能之间的关联规律,从而指导新材料的设计和合成。

其次,人工智能技术还可以通过机器学习和深度学习算法,实现高分子材料的智能设计。

通过对已有的高分子材料数据进行学习和分析,可以预测新材料的性能和稳定性,从而加速新材料的开发和应用。

此外,人工智能技术还可以通过模拟和仿真,实现高分子材料的虚拟设计和优化。

通过建立高分子材料的模型和算法,可以预测材料的性能和行为,从而减少实验的成本和时间。

结论人工智能在化工行业的应用已经取得了显著的成果。

通过智能化生产,可以实现生产过程的自动化、智能化和高效化。

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智能化高分子的研究进展摘要:近年来,在新材料领域中正在兴起一门新的分支学科——智能高分子材料。

本文对一些智能高分子材料在各个领域的研究及应用做出综述性的阐述,并对该领域的发展做出一些展望。

关键字:智能高分子材料(Intelligent Polymer Materials)特征应用发展智能高分子材料智能高分子材料(Intelligent Polymer Materials)又称智能聚合物,机敏性聚合物,刺激相应型聚合物,环境敏感型聚合物。

智能高分子材料是一种能够通过对周围的环境变化的感觉,针对这个变化采取一定反应的高分子材料。

智能高分子材料它在模仿生命系统中同时具有感知和驱动双重功能的材料,即不仅能够感知外界环境或内部状态所发生的变化,而且能够通过材料自身的或外界的某种反馈机制,实时地将材料的一种或多种性质改变,做出所期望的具有某种响应的材料,又称机敏材料。

目前智能高分子材料主要研究,记忆功能高分子材料、智能高分子凝胶、智能药物释放系统、聚合物电流变流体、智能高分子膜、智能纺织品、智能橡塑材料、生物材料的仿生化、智能化等等。

表1智能材料的分类分类方法智能材料种类按材料的种类金属类智能材料非金属类智能材料高分子类智能材料智能复合材料按材料的来源天然智能材料合成智能材料建筑用智能材料工业用智能材料按材料的应用领域军用智能材料医用智能材料航天用智能材料按材料的功能半导体;压电体;电致流变体按电子结构和化学键金属;陶瓷;聚合物;复合材料20世纪80年代,人们提出智能材料的概念,20世纪90年代以来,美国、日本、意大利、英国等国家都在大力加强对智能材料的基础研究和应用研究。

智能材料要求材料体系集感知、驱动和信息处理于一体,形成类似生物材料那样的具有智能属性的材料。

其概念设计可以从以下观点构思:(1)材料开发的历史——由结构材料、功能材料进而到智能材料;(2)人工智能在材料的水平反映——生物计算机的未来模式;(3)从材料设汁的立场制造智能材料;(4}软件功能引入材料;(5)人们对材料的期望;(6)能量传递;(7)材料具有时间轴,要求材料有寿命预告、自修复、自分解,甚至自学习、自增殖、自净化功能和可对应外部刺激时间轴积极自变的动态功能。

智能高分子材料在信息、电子、宇宙、海洋科学、生命科学等领域得到了大力的发展和应用。

记忆功能高分子材料形状记忆高分子材料(shape memory polymer,SMP)就是运用现代高分子物理学理论和高分子合成及改性技术,对通过高分子材料进行分子组合和改性获得的一类高分子材料。

例如:聚乙烯,聚酰胺等高分子材料进行分子设计及分子结构的调整,使他们在一定的条件下,被赋予一定的形状初始态(initial state)当外部的环境发生变化之后,他可以相应地改变形状并将其固定变形态(varrable morphology)。

如果环境以特定的方式和规律再次发生变化,它便可逆的恢复到初始态。

形状记忆过程可简单表达为:初始形状的制品→2次形变→形变固定→形变恢复。

根据实现记忆功能的条件的不同,可以将SMP分为以下四种。

(1)热致SMP。

(2)电致SMP。

(3)光致SMP。

(4)化学感应型SMP。

目前研究最多,并投入使用最多的是致热SMP,它可广泛用于医疗卫生,体育运动,建筑,包装,汽车等等领域。

例如:热收缩套管(高压电线,电缆的连接,端部密封;输气输油管道的防腐),容器外包及衬里,包装材料,建筑用紧固销钉,医用器材,纺织面料等等。

近年来以日本为首的国家大力发展该技术,该技术受到了广泛的关注,但是由于在开发和应用上仍存在不足,例如:价格较高,形状恢复精度低,力学强度和化学耐久性等不够理想,记忆功能的单项性,加工性较差。

在今后的研究工作中,应该充分运用分子设计技术及材料改性技术,努力提高材料的形状记忆性功能及综合性能,开发更多的品种。

智能高分子凝胶凝胶是一种不溶于溶剂,但在溶剂中溶胀并保持大量溶剂的聚合物,高分子凝胶是介于液体和固体之间,由长链分子交联聚合的三维网络和互穿的网络(IPN)并浸没与液体介质构成的物质。

智能高分子凝胶是一类受外界环境,例如,温度,pH,盐浓度,光,电场,化学物质等,刺激之后,其自身的性质就会发生明显的改变的交联聚合物。

表2 凝胶的分类分类方法凝胶种类凝胶来源天然凝胶合成凝胶凝胶网络中不同液体水凝胶有机凝胶凝胶交联方式化学凝胶物理凝胶相应刺激信号温敏凝胶光敏凝胶高分子凝胶具有刺激应答的智能,从而启发人们利用凝胶体积溶胀和收缩循环及提供的动力,设计出高效率的使化学能直接转换为机械功的“化学发动机”。

因为凝胶体积的变化是不连续的和可以预测的,所以凝胶可以作为记忆元件和开关的新型材料。

利用凝胶多压力的变化,设计出使颜色变化的显示功能,利用凝胶网络孔眼可以预先控制的特性,可改进化学层析和电泳分离技术,也可作为工业过滤用新材料,在医学和仿生学上也有应用,如眼球中人造的玻璃体和角膜,作为移植于人体内药物释放的载体等。

目前限制智能凝胶广泛应用的问题在于他对于外界刺激的响应时间太长。

近来,提出了两种新的智能型水凝胶合成模型,基因工程法和联合构件设计方法,有可能成为设计快速响应智能型凝胶的合理途径。

智能纺织品智能纺织品源于智能材料,他完全不同于传统的纺织品。

这也将是纺织工业的未来。

智能纺织品是指对环境条件或环境因素的刺激有感知和能做出响应的纺织品。

在热、光、电、湿、机械和化学物质等因素的作用下,它们能通过颜色、震动、电性能、能量储藏等变化,对外界的刺激作出相应。

智能纺织品可以从其感知状态分为三类。

(1)被动智能型纺织品;(2)主动智能型纺织品;(3)非常智能型纺织品;智能纺织品的应用领域十分广阔,尤其是在军事领域应用潜力更是巨大,例如,超级战衣等,该衣物质轻,不臃肿,并具防化学,生物试剂和核危害,能经受恶劣的环境,防电磁波探测等等。

在民用方面也有巨大的发展潜力。

如多功能运动衣,医用安全服等等。

智能纺织物近年来发展很快,他在增加服装的功能性、舒适性、提高人们的生活质量、改善劳动条件,满足某些特殊行业的需要等方面,正在发挥越来越重要的作用。

智能药物释放体系传统的低分子药物是以口服或注射等方式全身给药的,刚投入时,体内药物的浓度急剧增高,由于代谢作用浓度很快降低,所以必须大剂量反复的投药。

这样常常会引起许多副作用。

如果把低分子药物与高分子化合物结合起来,就可以将高毒的药物制成低毒的甚至无毒的制剂,可以使药物在指定的部位持续而稳定的发挥作用,或者减少药物的用量和给药次数,控制药物的吸收速度和排泄速度,维持体内所需要的浓度。

所以有关智能药物释放体系的研究非常活跃,特别是高分子抗癌药物的开发日渐增多。

如磁性微球制剂是国内外正在研究的一种新剂型。

这种制剂是将药物和磁性物质共同包埋于载体中,在外界磁场的作用下到达并固定在病变部位,使所含药物得以定位释放,集中在病变部位发挥作用,从而达到高效、速效和低毒的治疗效果,而磁性微球可定期安全地排出体外。

高分子复合材智能高分子材料在工业、建筑、航空、医药领域的应用越来越广泛。

复合材料大都用做传感器元件:新的智能复合材料具有自愈合、自应变等功能。

美国航空公司研制的“智能飞机蒙皮”,它可以根据飞行员和机上电脑的指令改变外形,起到与飞机尾翼和襟翼相同的作用,在建筑领域采用的复合材料,可用于快速检测环境温度、湿度,取代温控线路和保护线路;利用热电效应和热记忆效应的高聚物薄膜可用智能多功能自动报警和智能红外摄像,取代杂的检测线路;利用有光电效应的光导纤维制作光纤混凝土,当结构构件出现超允许宽度裂时光路被切断而自动报警,可取代复杂的检测线路。

光导电功能高分子光导电功能高分子是指高分子材料在无光照射时是绝缘体,而在有光照时其电导率可以增加几个数量级而变为导体,这种光控导体在实际应用中有非常重要的意义。

较早开发的无机导体材料中硒和硫化锌一硫化镉的光导作用最显著,应用也最广泛,例如在复印机中,复印程中光电导体在光的控制下收集和释放电荷,通过静电作用吸附带相反电荷的油墨。

另外,还可利用它作为信息的储存,如静电照相和光导热、塑片全息照相、液晶光阀、光导体和场致发光材料组成实时显示系统,电光调制器等。

催化剂与载体的灵巧化。

一般均相催化剂在反应系统温度升高时活性增高,放热反应可能失控.Bergbreiter研究组将均相铑催化剂键合在聚乙二醇(聚氧化链烯)链上,温度上升时,此LCST聚合物溶解性降低,从溶液中沉淀,丧失活性。

当反应混合物冷却时,催化剂再溶解,又起催化作用。

电流变流体材料。

电流变流体材料是由具有较高介电常数的分散颗粒与具有较低介电常数的绝缘液体油形成的一类悬浮液。

它的电流变性能由加到流体系统的外部电压来控制。

电流变流体材料主要用于制作各种力学零件,只需改变电压就可实现机械传动与控制,如无级变速器,控制阀门、刹车器、离合器;制作振动隔离系统,如发动机座、冲击阻尼器、避振减振装置。

用于研究胶体系统的传热和传质现象,开发双管热交换器和再生热交换器。

高分子薄膜高分子膜的智能化是通过膜的组成、结构和形态的变化来实现的。

研究较多的是选择性渗透、选择性吸收和分离等。

将生物分子或复杂的生物系统与高分子膜杂化,既有利于延长生物材料的活性寿命,又能获得良好的选择性。

LB膜是与生物膜的脂质双层结构非常相似的有序分子组合体系。

官能化高分子LB膜可获得非线性光学特性、光学记忆、光电交换、选择性传质和传感等功能,日本东芝基础研究所已成功地研制了人工视网膜,模拟鼻嗅觉功能的觉LB膜正在研究之中。

展望智能高分子材料的研究开发已经取得了一定的进展,但其稳定性及加工制备技术仍有待提高。

聚合物合成方法的改进,结构修饰与分子设计成为寻求高性能智能高分子材料首先要决的问题。

在分子水平上研究高分子的光、电、磁等行为,揭示分子结构和光、电、磁的特性关系将导致新一代的智能高分子材料的出现。

有人预计,2l世纪它将向模糊高分子材料发展。

智能高分子材料的研究是一个多学科交叉的研究领域,对其研究开发需要多学科协同进行。

我们期待着这一领域的全面发展。

参考文献1 陈莉主编智能高分子材料北京:化学工业出版社,20052 梁敏,李柏峰,李青山,陈鹏,韩方涌,王艳玲. 化工时刊,2002,(5):16~193 滕进丽山东省农业管理干部学院学报2006,22(5):164~1714 杨亲民电气时代1999,(12):4~65 P. Colombo, F. Sonvico, G. Colombo and R.Bettini Pharmaceutical Research V ol.26, No. 3, March 2009。

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