智能高分子材料的应用与进展 论文

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智能化高分子的研究进展

智能化高分子的研究进展

智能高分子材料的研究进展摘要: 智能高分子材料是一种刺教一响应型聚合物或祷环境敏感聚旨播。

已成为功能高分子研兜的前沿领域。

本文对一些有代表性的智能高分子材料在各个领域的研究及应用进展作了简单的综述,并展望了其发展前景。

目前,具有各种智能的高分子材料在信息、电子、宇宙、海洋科学、生命科学等领域得到了应用。

智能高分子材料的开发与应用孕育着新一代的技术革命。

它将是21世纪使用的重要材料之一,并将促进新理论的产生和新产品的开发。

关键词:智能高分子;智能材料;进展智能高分子材料是指能够感知环境变化,通过自我判断和结论,实现指令和执行的新材料。

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。

其中环境刺激因素很多,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。

由于它具有反馈功能,与仿生和信息密切相关,其先进的设计思想被誉为材料科学史上的一大飞跃,已引起世界各国政府和多种学科科学家的高度重视。

目前,有些开发中的智能高分子材料的应用有待理论研究的深入和拓宽,进一步改善智能高分子材料对刺激的响应特性,如响应速率、力度及可靠性等.智能高分子材料的发展日月异,有人预计21世纪可望向模糊高分子材料发展.所谓模糊材料,其刺激响应性不限于一一对应,材料本身能判断,依次发挥其调节功能,像动物的脑那样能记忆和判断。

下面重点介绍几种智能高分子材料。

1、智能型凝胶。

凝胶或称水凝胶为亲水性但不溶于水的聚合物,它在水中可溶胀至一平衡体积仍能保持其形状。

简单地说,凝胶就是由溶剂和高分子网络所组成的复合体系,与生物组织类似。

智能型高分子凝胶发展的基础为P.J.F1ory的凝胶溶胀理论,交联结构使之不溶解而保持一定的形状;渗透压的存在使之溶胀而达到平衡体积。

智能高分子材料研究进展

智能高分子材料研究进展

智能高分子材料研究进展智能高分子材料是一种具有特殊功能和性能的高分子材料,它能够根据外界刺激或条件改变自身的结构和性质。

随着科技的不断进步,智能高分子材料的研究也取得了长足的进展。

本文将介绍智能高分子材料的研究进展,主要涉及两个方面:响应性高分子材料和自修复高分子材料。

响应性高分子材料是指根据外界刺激或条件发生可逆的结构和性能变化的材料。

其中,温度响应性材料是最常见的一类。

这类材料在不同的温度下会发生相变,从而改变物理性质或表面形貌。

例如,聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)是一种具有温度敏感性的高分子材料。

当温度超过临界温度(约32℃),PNIPAM会在水中形成聚集体,从而改变其溶解度和阻力,实现温度响应性。

除了温度响应性材料外,pH响应性材料也是一类重要的响应性高分子材料。

这类材料能够在不同pH值下发生溶胀或溶解,从而实现对外界酸碱条件的响应。

聚丙烯酸(PAA)是一种常用的pH响应性材料,当pH 值低于其pKa值时,PAA会溶胀;当pH值超过其pKa值时,PAA会发生溶胀,从而改变其物理性质和形貌。

自修复高分子材料是指在受损后能够自行修复的材料。

这类材料通过自修复机制,可以恢复其原有的结构和性能。

一种常见的自修复机制是实现高分子链的断裂与重合。

例如,二氧化硼硬脂酸酯(Boronate ester)是一种具有自修复能力的高分子材料。

当材料受损断裂时,硼酸酯键会断裂,形成自由的亲电基团,然后在适当条件下,亲核物质与亲电物质发生反应,重新形成硼酸酯键,实现自修复。

除了上述两个方面的研究进展,近年来还涌现出一些智能高分子材料的新研究方向。

例如,光响应性材料可以通过光照引起结构和性质的变化。

电磁响应性材料可以通过外加电场或磁场实现结构和性质的调控。

生物响应性材料可以响应生物环境中的刺激,如细胞内温度、pH值和酶等。

这些新研究方向为智能高分子材料的发展开辟了新的途径。

总之,智能高分子材料是一种具有特殊功能和性能的高分子材料,其研究进展日益迅猛。

智能高分子材料的未来发展趋势分析

智能高分子材料的未来发展趋势分析

智能高分子材料的未来发展趋势分析
随着科技的不断进步和人类对材料性能需求的不断提高,智能高分子材料作为
一种具有潜力的新型材料,正逐渐引起人们的关注。

智能高分子材料是指在外部刺激下能够产生智能响应的高分子材料,具有形状记忆、自修复、自感知等特性,被广泛应用于航天航空、医疗保健、智能生活等领域。

在未来的发展中,智能高分子材料将会呈现出以下几个趋势:
1. 多功能化
未来的智能高分子材料将更加注重多功能化的发展,不仅可以实现形状记忆功能,还可以具备自修复、自感知、自组装等多种功能。

这种多功能化的智能材料将能够更好地满足不同领域的需求,应用范围将更加广泛。

2. 环境友好
随着人们对环境保护意识的增强,未来的智能高分子材料将更加注重环保性能。

研究人员将致力于开发生产过程更加环保、可降解材料,并通过技术手段实现高效回收再利用,从而减少对环境的影响。

3. 自适应性
未来的智能高分子材料将具备更强的自适应性能,能够根据外部环境变化自动
调整材料性能,以实现更好的适应性和稳定性。

这种自适应性将大大提高材料在复杂环境下的应用效果,为各行业带来更大的便利。

4. 高性能
随着材料科学、纳米技术等领域的不断发展,未来的智能高分子材料将呈现出
更高的性能表现。

这包括更高的强度、耐磨性、耐温性等,使智能高分子材料在极端环境下也能够表现出色,为相关行业提供更可靠的材料支持。

综合来看,未来智能高分子材料的发展将更加注重多功能化、环境友好、自适
应性和高性能等方面。

这将为人类社会带来更多的科技创新和应用领域拓展,推动智能高分子材料行业持续快速发展,为人类生活和产业发展带来更多可能性。

新型智能高分子材料的研究与应用

新型智能高分子材料的研究与应用

新型智能高分子材料的研究与应用随着科技水平的不断发展,智能材料的研究和应用越来越受到广泛的关注。

而在众多的智能材料中,新型智能高分子材料的研究和应用也成为了当前的热点话题。

智能高分子材料是目前材料科学领域中一种较为先进的材料,它的特殊性能和广泛的应用领域受到了各个领域的研究者和应用者的广泛关注。

下面我们将从新型智能高分子材料的研究和应用方面来一一介绍。

1.新型智能高分子材料的研究进展(1)嵌段共聚物嵌段共聚物是指在一条聚合物链上,有两种或多种不同的聚合单体交替出现,由此形成了多种纳米结构的高分子材料。

在这种结构之中,聚合单体之间的相互作用是非常重要的。

随着研究的深入,嵌段共聚物的应用场景越来越广泛,例如将其应用于纳米材料的研究工作当中。

(2)烯烃-芳香二元共聚物烯烃-芳香二元共聚物是指在一条聚合物链上,同时存在烯烃和芳香烃两种聚合单体。

这种材料在制备的过程中,烯烃和芳香烃之间的相互作用非常重要。

(3)超支化聚合物超支化聚合物是一种具有非常高分子量的聚合物,其形状非常奇特,由于其特殊的结构,超支化聚合物的性质也非常独特。

在实际应用当中,超支化聚合物的应用场景非常广泛,例如在纳米材料和生物医学领域等方面都能够发挥非常重要的作用。

(4)中息肉中息肉是指一种新型智能高分子材料,在制备过程中会发生逆转的“脱溶-相分离-再溶胀”过程。

中息肉具有很好的智能响应性质,能够非常敏锐地响应于外部环境的变化。

在实际应用方面,中息肉也被广泛用于人工智能领域的研究工作中。

2.新型智能高分子材料的应用新型智能高分子材料的应用场景非常广泛,下面我们将介绍一些比较典型的应用领域。

(1)传感器新型智能高分子材料由于具有非常好的响应性质,在传感器方面的应用也非常广泛。

例如在温度传感器、压力传感器和湿度传感器等方面都有广泛的应用。

而在这些传感器中,新型智能高分子材料具有更好的灵敏度和响应速度。

(2)生物医学在生物医学领域中,新型智能高分子材料也被广泛应用。

智能化高分子的研究进展

智能化高分子的研究进展

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。

智能高分子材料论文

智能高分子材料论文

智能高分子材料发展及应用目录:一.论文摘要二.正文1. 高分子材料研究与发展1.1智能高分子材料概论1.2智能高分子特性1.3智能高分子材料研究与发展2. 能高分子材料与其他科学联合2.1智能高分子涉及学科2.2智能高分子材料在一些领域的具体应用3. 智能高分子材料产业领域3.1高分子材料工业应用3.2高分子材料制药方面的应用三.总结智能高分子材料研究与发展应用摘要: 智能高分子材料的研究和发展,是材料学的发展有了突破性的发展。

20世纪90年代之后的研究更是深入,智能高分子的研究涉及的众多方面如信息、电子、宇宙、海洋科学、生命科学等领域,另高分子在一些高科技产业中得到应用,已成为高分子材料的发展方向之一。

关键词:智能材料发展涉及应用一.智能高分子材料的研究与发展1.1智能高分子材料概论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,所以被定义为“能感知环境变化并随外部条件的变化,通过自我判断和结论,进行相应动作的高分子材料”。

为了实现这样的高分子材料的合成,高分子材料必须具备感知特定的外界刺激和自身内部状态变化并坐车响应的功能以及响应速度快,外界刺激撤除后恢复自我的能力,其特性决定于分子结果的复杂性与多样性,以此决定了智能化。

1.2智能高分子材料具体标出的特性具有应用价值的智能高分子材料具有变形量大、复性容易、形状响应温度抑郁调整、保温、绝缘性能好,而且还具有不腐蚀,易着色、可印刷、质轻价廉等诸多有点,因此在各个领域广泛应用。

1.3智能高分子材料的研究与发展从1949年Kuhn . Breithenbach 和Katchalsky 发现丙烯酸大分子上的羧基在交替更换酸碱溶液时,聚合物发生溶胀和收缩开始,对于大分子材料的研究就渐渐进入科学家的眼球,1968年和1978年对于分子材料学的研究更是更近一步.从80年代研究单一且非特异性的智能高分子型到90年代研究对象发展成为微小的具有特异性的智能高分子材料,也就是说感应到多个刺激条件后,进行信息处理而动作的智能型高分子。

浅谈智能高分子材料的研究进展及其

浅谈智能高分子材料的研究进展及其

浅谈智能高分子材料的研究进展及其应用领域摘要智能高分子材料是一种刺教一响应型聚合物或祷环境敏感聚旨播。

已成为功能高分子研兜的前沿领域。

在本文中,笔者通过查阅资料,首先讲述智能高分子材料简要发展史;然后介绍对一些有代表性的智能高分子材料在各个领域的研究及应用进展作了简单的综述,并展望了其发展前景。

目前,具有各种智能的高分子材料在信息、电子、宇宙、海洋科学、生命科学等领域得到了应用。

智能高分子材料的开发与应用孕育着新一代的技术革命。

它将是21世纪使用的重要材料之一,并将促进新理论的产生和新产品的开发。

关键词智能高分子材料发展应用展望引言目前在新材料领域中,正在形成一门新的分支学科-智能高分子材料,也有人称机敏材。

,智能高分子材料它是通过有机合成的方法,使无生命的有机材料变得似乎有了“感觉”和“知觉”。

这类材料在实际中已有了应用,并正在成为各国科技工作者的崭新的研究课题,预计不远的将来,这些材料将进入到我们生活中。

数千年来,人们建造的建筑物都是摸拟动物的壳,天花板和墙壁都是密不透风,以便把建筑物内外隔开。

科学家正在研制一和能自行调温调光的新型建筑材料,这种制品叫“云胶”,其成分是水和一种聚合物的混合物,这种聚合物的一部分是油质成分,在低温时这种油质成分把水分子以一种冰冻的方式聚集在这种聚合物纤维的周围,就象“一件冰茄克衫”,这种象绳子似的聚合物是成串排列起来的,呈透明状,可以透过90%的光线。

当它被加热时,这和聚合物分子就象“面条在沸水里”那样翻滚,并抛弃它们的象冰似的“冰茄克衫”,使聚合纤维得以聚在一起,此时“云胶”又从清澈透明变成白色,可阻挡90%的光。

这一转变大部分情况下在两三度温差范围内就能完成,并且是可逆的。

建筑物如果具有象这样的“皮肤”,就可以适应周围的环境。

当天气寒冷时,它就变成透明的,让阳光照班进来。

当天气暖和且必须把阳光挡住时,它就变得半透明。

一个装有云胶的天窗,当太阳光从天空的一端移向另一端时,能提供比较恒定的进光量。

高分子材料在智能制造领域的应用前景

高分子材料在智能制造领域的应用前景

高分子材料在智能制造领域的应用前景
在当今科技快速发展的时代,高分子材料作为一种重要的工程材料,正逐渐成
为智能制造领域的热门选择。

高分子材料具有轻质、耐强度高、绝缘性好等特点,使其在各种智能制造设备中扮演着重要角色。

首先,高分子材料在智能制造中的应用前景体现在其优异的机械性能上。

高分
子材料通常具有较高的强度和韧性,能够承受复杂的工作环境下的应力和压力,保证设备稳定运行。

例如,在智能机器人的制造过程中,使用高分子材料制作机体和关键零部件,可以有效提高机器人的工作效率和寿命。

其次,高分子材料的化学性能也使其在智能制造领域中具有广阔的应用前景。

高分子材料具有较好的耐腐蚀性和耐磨损性,能够抵御恶劣环境下的化学侵蚀和磨损,确保设备长时间稳定运行。

在智能传感器和控制系统中,使用高分子材料作为外壳和保护层,可以提高设备的抗干扰能力和使用寿命。

此外,高分子材料具有良好的加工性和成型性,适用于各种复杂形状和结构的
制造。

在智能制造设备的设计和制造过程中,采用高分子材料可以更加灵活地实现各种功能要求,提高产品的整体性能和竞争力。

而且,高分子材料还可以通过改性和复合等手段,进一步改善其性能,满足不同智能制造设备的特殊需求。

综上所述,高分子材料在智能制造领域的应用前景十分广阔。

随着科技的不断
进步和智能制造需求的增加,高分子材料将在智能制造领域发挥越来越重要的作用,推动智能制造技术的不断创新和发展。

相信未来,高分子材料将为智能制造领域带来更多惊喜和突破,实现智能制造的更好发展和应用。

高分子材料在智能生活领域的应用前景

高分子材料在智能生活领域的应用前景

高分子材料在智能生活领域的应用前景
高分子材料是一类具有高分子化合物特征的材料,具有分子量大、由许多相同或不同的简单分子单位构成的特点。

随着社会科技的不断发展,高分子材料在智能生活领域的应用前景备受瞩目。

在智能家居领域,高分子材料的应用日益广泛。

例如,高分子材料可以用于制造智能家居中的传感器、控制器等关键部件。

通过利用高分子材料的柔韧性和导电性等特点,可以设计出更加智能化、便捷化的家居产品,提高居家生活的舒适度和便利性。

此外,高分子材料还可以用于智能家居产品的外壳制造,为产品赋予更优美的外观和更好的手感。

在智能穿戴领域,高分子材料也发挥着重要作用。

高分子材料的轻巧性和舒适性使其成为智能穿戴设备的理想材料之一。

例如,智能手环、智能手表等产品常常采用高分子材料作为主要外壳材料,以确保产品的舒适度和耐用性。

同时,高分子材料还可以用于制造智能穿戴设备的传感器带、皮带等部件,从而提高产品的性能和功能。

除此之外,高分子材料在智能交通、智能健康等领域也有着广泛的应用前景。

例如,高分子材料可以用于制造智能交通系统中的信号灯、交通标志等设备,提高交通系统的智能化水平和安全性。

在智能健康领域,高分子材料可以用于制造医疗器械、智能健康监测设备等产品,为人们的健康管理提供更加便捷的解决方案。

综上所述,高分子材料在智能生活领域的应用前景广阔。

随着科技的不断进步和对智能化生活需求的增加,高分子材料必将在智能生活领域发挥越来越重要的作用,为人们的生活带来更多便利和舒适。

智能高分子材料的应用现状及研究进展

智能高分子材料的应用现状及研究进展

2006年第2期甘肃石油和化工2006年6月智能高分子材料的应用现状及研究进展辛晓晶(威海职业技术学院生化系,山东威海264210)摘要:智能高分子材料是材料研究的新领域,本文介绍了智能高分子材料的分类及研究现状。

主要介绍了智能高分子凝胶、刺激响应性药物释放体系、智能膜材及具有表面智能的生物材料。

关键词:智能高分子;智能材料;智能高分子凝胶;刺激响应性药物释放体系;智能膜材;表面智能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。

它与普通功能材料的区别在于它具有反馈功能,与仿生和信息密切相关,其先进的设计思想被誉为材料科学史上的一大飞跃,已引起世界各国政府和多种学科科学家的高度重视。

1智能高分子的类别和应用在与化学有着密切关系的材料科学领域中,率先发展并已经初见成效的当推智能高分子材料,这是因为与人工智能关系最密切的是功能,而在化学功能材料中,高分子材料的研究最广。

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。

按智能高分子材料的一般分类方法及应用领域,其分类如表1所列[1]。

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;合成智能材料按材料的应用领域建筑用智能材料:工业用智能材料;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健金属;陶瓷;聚合物;复合材料而智能高分子材料研究的主要方面有:高分子的智能化)))高分子凝胶的智能化;高分子薄膜的收稿日期:2005-12-19。

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。

高分子材料在智能工业领域的应用前景

高分子材料在智能工业领域的应用前景

高分子材料在智能工业领域的应用前景
随着科技的发展和工业化进程的推进,高分子材料作为一种重要的工程材料,
在智能工业领域展现出了巨大的应用潜力和广阔的发展前景。

高分子材料具有轻质、高强度、耐腐蚀、易加工等优点,在智能制造、智能交通、智能建筑等领域发挥着重要作用。

首先,高分子材料在智能制造领域具有重要意义。

由于高分子材料具有优异的
机械性能和耐磨损性能,可以在智能机器人、智能传感器、智能控制系统等设备中广泛应用。

例如,高分子复合材料可以用于制造轻质、高强度的机器人外骨骼,提升机器人的运动灵活性和负荷能力,实现智能制造领域的高效生产。

其次,高分子材料在智能交通领域也有着重要的应用前景。

高分子材料可以制
造轻质、耐磨损的汽车零部件,提高汽车的燃油经济性和安全性。

同时,高分子材料还可以用于制造智能交通设备,如智能交通信号灯、智能导航系统等,提升交通管理的效率和智能化水平。

此外,高分子材料在智能建筑领域也展现出了巨大的应用潜力。

高分子材料可
以制造轻质、耐候性好的建筑材料,如高分子纤维混凝土、高分子板材等,提高建筑物的耐久性和节能性。

同时,高分子材料还可以用于制造智能建筑系统,如智能温控系统、智能安防系统等,提升建筑物的舒适性和智能化程度。

综上所述,高分子材料在智能工业领域的应用前景十分广阔,将为智能制造、
智能交通、智能建筑等领域带来革命性的变革和创新。

随着科技的不断发展和高分子材料技术的不断成熟,相信高分子材料必将在智能工业领域展现出更加辉煌的前景,为人类创造更加便利、智能化的生活方式。

智能高分子材料在建筑工程中的应用

智能高分子材料在建筑工程中的应用

智能高分子材料在建筑工程中的应用摘要:随着现代社会建筑工程规模的不断扩大,工程施工过程中所需要使用的材料类型、材料规格不断增多,工程材料管控难度增大。

工程材料是建筑工程施工的重要元素之一,工程材料的质量能够直接影响后续施工是否能够有序落实、影响施工成品质量。

智能高分子材料作为一种新兴技术材料,将其运用于我国建筑工程中,能够极大地提升建筑的质量,也能够达到美观建筑的目的。

因此说,智能高分子材料对于建筑行业的发展和进步具有重要的推动意义,成为建筑行业未来的发展趋势。

关键词:智能;高分子材料;建筑工程;应用引言随着社会经济和科技的不断发展,尤其是房地产行业的兴盛不衰和各项工程建设不断立项,我国建筑行业又迎来了新的发展空间和机遇。

与此同时,建筑材料行业得以快速发展,各种新型建筑材料得到广泛应用和更新。

在建筑工程中智高分子的应用极其广泛,不仅提高了建筑外形的美观度,而且降低建筑工程中存在的安全隐患。

本文针对智能高分子材料进行深入研究,并结合相关专业知识阐述智能高分子材料在建筑工程中的应用1工程材料管理的意义为了保证建筑工程施工的有序推进,保证工程施工质量符合规定要求,有关单位成立了工程质量管理模式。

在这一模式中,工程材料管理是工程管理的主要内容,通过有效管理工程材料,检验检测材料性能,能够保证建筑工程质量,同时控制工程施工费用,提升施工效率,进一步获取更多的建筑工程施工经济效益与社会效益。

工程中施工主体内容较多,比如车间房、办公楼等,且不同建筑物结构不同,所采用的施工材料有所不同,相应的工程材料管理内容较多,包括材料选择、供应商确认、材料检验验收、材料储存管理、材料使用等。

开展有效的工程材料管理,可以在最大程度上发挥材料资源利用率,在保证工程质量的基础上降低工程成本,对于提高建筑工程综合效益而言具有重要意义。

2智能高分子材料的优点2.1节能、环保智能高分子材料是多种材料混合而成,又称为复合型材料。

其大多是利用废弃材料提炼而成,高度符合当前绿色环保型社会,既减少废气垃圾的产生,又能提高材料的利用率,大大缓解当前资源紧缺的现状。

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

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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。

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]。

智能高分子材料的应用与进展 论文

智能高分子材料的应用与进展  论文

智能高分子材料的应用与进展(华北科技学院化工B082班卫星红 200801034207)摘要智能材料已成为当今借界高度关注的热点和焦点 ,它有着广阔的应用前景 ,取得了丰富的研究成果。

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,并展望了其发展前景。

关键词高分子材料智能高分子材料响应速率进展0 引言20世纪80年代中期,人们提出了智能材料的概念,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[ l ]。

智能材料在目前文献中的提法大都为机敏材料( Smart Material )、机敏结构( Smarts Structure)、自适应结构 (A daptive Strueture)、智能材料( Intelligent Material )、智能结构( Intelligent Strueture),这些概念国内外至今尚无统一的定论。

关于“机敏”(Smart)和“智能”( Intelligent)的讨论,不少文献资料进行了说明[2~5]。

智能材料的基础是功能材料功能材料通常可分为 2 大类一类被称为驱动材料,它可以根据温度、电场或磁场的变化来改变自身的形状、尺寸、位置、刚性、阻尼、内耗或结构等 ,因而对环境具有自适应功能,可用来制成各种执行器;另一类被称为感知材料,它是指材料对于来自外界或内部的刺激强度及变化(如应力、应变、热、光、电、磁、化学和辐射等)具有感知,可以用来做成各种传感器.同时具有敏感材料与驱动材料特征的材料,被称为机敏材料。

智能材料通常不是一种单一的材料,而是一个由多种材料系统组元通过有机的紧密或严格的科学组装而构成的一体化系统 ,是敏感材料、驱动材料和控制材料(系统)的有机合成。

智能材料是材料科学不断向前发展的必然结果,是信息技术溶入材料科学的自然产物,它的问世,标志和宣告第 5 代新材料的诞生,也预示着在 2 1 世纪将轰生一次划时代的材料革命。

智能高分子材料在建筑工程中的应用

智能高分子材料在建筑工程中的应用

智能高分子材料在建筑工程中的应用摘要:在当今世界,建筑工程的规模越来越大,项目建设中所需的材料种类和规格越来越多,项目材料的控制也越来越困难。

工程材料作为建筑工程中的一个关键要素,其品质将会影响到后期施工能否顺利进行,以及最终施工成品的品质。

智能高分子材料是一种新型科技材料,在国内建筑工程中应用,可以大大提高建设品质。

可以说,智能高分子材料对促进建筑业发展与进步有重要意义,是建筑业今后发展的方向。

关键词:智能;高分子材料;建筑工程;应用引言伴随着科学技术的持续发展,特别是房地产业的蓬勃发展,以及各种项目的启动,建筑业得到了新的发展机会。

同时,建材行业也有了很大的发展,各类建材的使用范围越来越广,并不断出现新的建材。

智能高分子材料在建筑工程中的使用非常普遍,它不但可以改善建筑物的外观,还可以减少施工过程中可能出现的安全问题。

本文以智能高分子材料为中心展开了研究,并阐述了智能高分子材料在建筑工程中的应用。

1工程材料管理的意义为确保建筑工程的顺利进行,确保建筑工程的建设质量达到规范的标准,相关部门建立项目的质量控制模型。

在这种方式下,项目管理的核心是工程材料管理,对工程材料进行高效地管理,对其进行测试,可以确保建筑工程的品质,并对项目的建设成本进行控制,提高建设的效率,进而获得更多的经济效益。

在工程中,诸如车间房、办公楼等的施工主体内容比较多,而且由于不同的建筑物结构存在差异,因此所使用的施工材料也存在差异,因此,在工程材料管理方面也存在着较多的问题,具体包括了材料选择、供应商确认、材料验收、材料储存管理、材料使用等。

进行高效的项目材料管理,能够最大限度地利用材料资源,在确保项目质量的前提下,减少项目费用,这对提升建筑工程的整体效益有着重大的作用。

2智能高分子材料的优点2.1节能、环保智能高分子材料是一类由不同种类的物质组成的聚合物,又称为复合型材料。

它大部分都是由废旧物质进行提炼而得,与当今的绿色环保型社会非常契合,它不仅可以降低垃圾的生成,还可以提升物质的利用率,极大地缓解了目前资源短缺的状况。

智能高分子材料;发展趋势;响应速率

智能高分子材料;发展趋势;响应速率

智能高分子材料发展趋势现状分析智能高分子材料是一种具有响应性能的材料,在受到外界刺激时能够改变自身的物理和化学性质。

这些材料具有广泛的应用前景,例如在传感器、智能纺织品、智能电子器件等领域。

目前,智能高分子材料已经取得了一些重要的进展。

然而,与传统材料相比,智能高分子材料的响应速率还存在一定的挑战。

响应速率的重要性智能高分子材料的响应速率是衡量其性能优劣的重要指标之一。

响应速率越快,材料的实际应用性就越高。

例如,在传感器领域,快速的响应速率可以更精确地感知环境变化,并及时采取相应的措施。

因此,加快智能高分子材料的响应速率是当前研究的热点之一。

改善响应速率的方法为了改善智能高分子材料的响应速率,研究人员采取了许多不同的方法。

下面列举了一些常见的方法:1.材料结构优化:通过调整智能高分子材料的分子结构,可以影响其响应速率。

例如,增加材料的交联程度可以提高响应速率。

2.添加响应性助剂:将具有响应性能的化合物添加到智能高分子材料中,可以提高其响应速率。

例如,添加一种特定的溶剂可以使材料在受刺激时更快地发生形变。

3.外界刺激优化:改变外界刺激的条件,例如改变温度、湿度等,可以影响智能高分子材料的响应速率。

例如,提高温度可以加速材料的形变过程。

响应速率与应用传感器领域智能高分子材料在传感器领域有着重要的应用。

传感器是一种能够感知环境变化并将其转化为可量化信号的器件。

快速的响应速率可以使传感器更加灵敏和准确地感知环境变化。

例如,智能高分子材料可以用于热敏传感器,当温度发生变化时,材料会迅速发生形变,从而产生电信号。

智能纺织品智能高分子材料还可以应用于智能纺织品领域。

智能纺织品是一种能够根据环境变化自动调整形状和性能的纺织品。

快速的响应速率可以使智能纺织品更加灵活和舒适。

例如,智能高分子材料可以用于制作能够自适应温度的服装,当环境温度升高时,材料会迅速发生形变,使穿着者感到凉爽。

智能电子器件智能高分子材料在智能电子器件领域也有着广泛的应用。

高分子生物材料在智能电子器件中的应用与未来科技发展

高分子生物材料在智能电子器件中的应用与未来科技发展

高分子生物材料在智能电子器件中的应用与未来科技发展智能电子器件的发展近年来取得了飞速的进展,而高分子生物材料作为一种新型材料,也开始逐渐在智能电子器件中找到广泛的应用。

本文将探讨高分子生物材料在智能电子器件中的应用,并分析其对未来科技发展的影响和潜力。

一、高分子生物材料的特点及应用优势高分子生物材料是由天然生物材料或合成生物材料制成的具有可塑性和可降解性的材料。

它们与传统的材料相比,在智能电子器件中具有以下明显优势。

首先,高分子生物材料具有良好的生物相容性和生物可降解性。

这意味着它们可以很好地适应人体内部环境,并在一定的条件下被人体代谢和排泄,减少对人体的损害。

其次,高分子生物材料具有可塑性和可变形性。

这使得它们可以根据需要进行设计和制造,以适应各种形状和尺寸的智能电子器件。

另外,高分子生物材料还具有较高的生理稳定性和化学稳定性,能够在一定的温度和湿度条件下保持较长时间的稳定性,提高智能电子器件的使用寿命。

二、高分子生物材料在智能电子器件中的应用1. 仿生传感器高分子生物材料因其与生物体相似的特性,成为发展仿生传感器的理想材料。

通过模拟生物体的感知机制,利用高分子材料对环境的感应和响应,可以实现对温度、湿度、压力等参数的监测和测量。

这为智能电子器件的发展提供了重要的技术支持。

2. 生物医学电子器件高分子生物材料在生物医学领域中的应用十分广泛。

比如,利用高分子生物材料制造的可降解支架可以被植入人体,用于血管或器官的修复和替代。

此外,高分子生物材料还可以用于制造人工眼角膜、人工关节等医疗器械,有效改善了患者的生活质量。

3. 柔性显示高分子生物材料的柔性和可塑性使其非常适合用于柔性显示器件的制造。

例如,利用高分子材料制备的聚合物光电材料可以用于柔性显示屏的制备,实现显示屏的可折叠和可弯曲。

这为智能手机、智能手表等电子产品的发展提供了新的设计思路和可能性。

三、高分子生物材料在未来科技发展中的潜力高分子生物材料在智能电子器件中的应用只是冰山一角,未来的科技发展将会带来更多的突破和创新。

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智能高分子材料的应用与进展(华北科技学院化工B082班卫星红 200801034207)摘要智能材料已成为当今借界高度关注的热点和焦点 ,它有着广阔的应用前景 ,取得了丰富的研究成果。

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,并展望了其发展前景。

关键词高分子材料智能高分子材料响应速率进展0 引言20世纪80年代中期,人们提出了智能材料的概念,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[ l ]。

智能材料在目前文献中的提法大都为机敏材料( Smart Material )、机敏结构( Smarts Structure)、自适应结构 (A daptive Strueture)、智能材料( Intelligent Material )、智能结构( Intelligent Strueture),这些概念国内外至今尚无统一的定论。

关于“机敏”(Smart)和“智能”( Intelligent)的讨论,不少文献资料进行了说明[2~5]。

智能材料的基础是功能材料功能材料通常可分为 2 大类一类被称为驱动材料,它可以根据温度、电场或磁场的变化来改变自身的形状、尺寸、位置、刚性、阻尼、内耗或结构等 ,因而对环境具有自适应功能,可用来制成各种执行器;另一类被称为感知材料,它是指材料对于来自外界或内部的刺激强度及变化(如应力、应变、热、光、电、磁、化学和辐射等)具有感知,可以用来做成各种传感器.同时具有敏感材料与驱动材料特征的材料,被称为机敏材料。

智能材料通常不是一种单一的材料,而是一个由多种材料系统组元通过有机的紧密或严格的科学组装而构成的一体化系统 ,是敏感材料、驱动材料和控制材料(系统)的有机合成。

智能材料是材料科学不断向前发展的必然结果,是信息技术溶入材料科学的自然产物,它的问世,标志和宣告第 5 代新材料的诞生,也预示着在 2 1 世纪将轰生一次划时代的材料革命。

近年来,智能材料的研究在世界范围内已成为材料科学与工程领域的热点之一 ,甚至有人把21世纪称之为智能材料世纪。

智能材料可用1作出描述。

迄今为止, 人们已开发出很多种智能高分子材料。

图1 智能材料示意图1发展历史早在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[2]。

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。

20世纪80年代末 ,日本科学家将信息科学容于材料的物性和功能 ,提出了智能材料( Intelligcn Materials)概念 ,是指对环境具有可感知、可响应 ,并具有功能发现能力的新材料。

智能材料的概念设纪计构思:(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)从材料设计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、自繁殖、自净化功能和对外部刺激时间轴积极自变的动态功能。

2 智能高分子材料的研究进展2.1 智能高分子凝胶高分子凝胶是指三维高分子网络与溶剂组成的体系,网络交联结构使其不溶解而保持一定的形状,因为凝胶结构中含有亲溶剂性基团,使之可被溶剂溶胀而达到平衡体积。

[3]这类高分子凝胶可随环境条件的变化而产生可逆的、非连续性的体积变化[4]。

高分子凝胶的溶胀收缩循环使之可应用于化学阀、吸附分离、传感器和记忆材料等领域;循环提供的动力可用来设计“化学发动机”;网孔的可控性适用于智能药物释放体系。

高分子凝胶的刺激响应性包括物理刺激(如热、光、电场磁场、力场、电子线和射线)响应性和化学刺激(如值、化学物质和生物物质)响应性。

随着智能高分子材料的深入研究,发展具有多重响应功能的“杂交型”智能高分子材料已成为这一领域的重要发展方向。

例如,刘锋等合成的羧基含量不同的值敏感及温度敏感水凝胶聚(异丙基丙烯酰胺丙烯酸)及含有聚二甲基硅氧烷的聚(异丙基丙烯酰胺丙烯酸),可使吸附在水凝胶中的木瓜酶随着生物体内环境的变化而自行完成药物的控制释放。

紫外线辐射法合成的甲基丙酰胺,二甲氨基乙酯水凝胶具有较好的透明性和适当的弹性,在40摄氏度和PH值=3时亦有明显的温度和PH 值敏感性;将叶绿酸共聚到聚(异丙基丙烯酰胺)中,可得到具有光敏和温敏双重功能的水凝胶。

目前,具有化学阀功能的高分子膜应用范围还比较窄,尚依赖于新材料领域的不断发展。

2.2 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。

形状记忆过程可简单表述为:初始形状的制品—二次形变—形变固定—形变回复。

其性能的优劣,可用形状回复率、形变量等指标来评价。

在医疗领域,形态记忆树脂可代替传统的石膏绷扎,具有生物降解性的形状记忆高分子材料可用作医用组合缝合器材、止血钳等。

在航空领域,形状记忆高分子材料被用作机翼的振动控制材料。

利用高分子材料的形状记忆智能可制备出热收缩管和热收缩膜等。

近几年来,我国已先后开发出石油化工、通信光缆等领域的热收缩制品及天然气、市政工程供水及其他管道接头焊口和弯头的密封与防腐的辐射交联聚乙烯热收缩片。

聚全氟乙丙烯树脂热收缩管是一种新型的热收缩材料,具有较强的机械强度,能长期在—260摄氏度至205摄氏度下使用,并保持原有聚全氟乙丙烯树脂优异的电气性、耐化学腐蚀性。

以对苯二甲酸二甲酯、间苯二甲酸、乙二醇为原料,采用间歇聚合法可合成热收缩膜用共聚酯切片,采用双向拉伸工艺制得的新型包装膜———热收缩性双轴拉伸共聚酯膜,可用作精密电子元件及电缆包覆材料。

目前,形状记忆聚氨酯、聚降冰片烯、聚苯乙烯的研究开发有着诱人的发展前景。

图 2 形状记忆材料的机理分子模型对于形状记忆效应,美国麻省理工学院教授Langer用高分子材料形状变化形象地在图3 中作了表示。

图3 形状记忆效应2.3智能织物将聚乙二醇与各种纤维(如棉、聚酯或聚酰胺聚氨酯)共混物结合,使其具有热适应性与可逆收缩性。

所谓热适应性是赋予材料热记忆特性,温度升高时纤维吸热,温度降低时纤维放热,此热记忆特性源于结合在纤维上的相邻多元醇螺旋结构间的氢键相互作用。

温度升高时,氢键解离,系统趋于无序状态,线团弛豫过程吸热。

当环境温度降低时,氢键使系统变为有序状态,线团被压缩而放热。

这种热适应织物可用于服装和保温系统,包括体温调节和烧伤治疗的生物医学制品及农作物防冻系统等领域[4] 。

此类织物的另一功能是可逆收缩,即湿时收缩,干时恢复至原始尺寸,湿态收缩率达到可用于传感执行系统、微型发动机及生物医用压力与压缩装置,如压力绷带,它在血液中收缩在伤口上所产生的压力有止血作用,绷带干燥时压力消除。

当前,分子纳米技术与计算机、检测器、微米或纳米化机器的结合,又使织物的智能化水平得到了进一步提高。

自动清洁织物和自动修补的织物等更加引起人们的关注。

2.4 智能高分子膜高分子薄膜在智能方面研究较多的是选择性渗透、选择性吸附和分离等。

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。

现在研究的智能高分子膜主要是起到“化学阀”的作用。

对智能高分子膜的研究主要集中在敏感性凝胶膜、敏感性接枝膜及液晶膜方面。

用高分子凝胶制成的膜能实现可逆变形,也能承受一定关的静压力。

目前报道的主要有聚甲基丙烯酸聚乙二醇、聚乙烯醇聚丙烯酸共混物等。

高分子接枝膜可通过表面接枝和膜孔内接枝的方法来制得,其作用机理基本相同。

膜的孔径变化是建立在溶质分子与接枝于膜中的高分子链的相互作用基础之上。

接枝链构型的变化改变了孔径的大小,接枝链像阀一样调节着膜的渗透性。

目前这方面的报道有聚丙烯酰胺与聚偏氟乙烯接枝,聚乙二醇与聚甲基丙烯酸酯接枝等。

液晶聚合物能显示液晶特性,如热致支链液晶聚合物聚(p- 乙酰氨基苯酮)在交流电及0摄氏度条件下具有化学阀特性。

目前,具有化学阀功能的高分子膜应用范围还比较窄,尚依赖于新材料领域的不断发展。

2.5 智能高分子复合材料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。

复合材料大都用作传感器元件。

新的智能复合材料具有自愈合、自应变等功能。

在航空领域,美国一研究所正在研制用复合材料制成的贴在机冀上的“智能皮”,以取代起飞、转向、降落所必需的尾翼和各种襟翼。

这些“智能皮”可以根据飞行员和飞机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,利用复合材料的自诊断、自调节、自修复功能,可用于快速检测环境温度、湿度,取代温控线路和保护线路。

用具有电致变色效应和光记忆效应的氧化物薄膜制备自动调光窗口材料,既可减轻空调负荷又可节约能源,在智能建筑物窗玻璃领域得到了广泛应用。

用有热电效应和热记忆效应的高聚物薄膜进行智能多功能自动报警和智能红外摄像,取代了复杂的检测线路。

用有光电效应的光导纤维制作光纤混凝土制件,当结构构件出现超过允许宽度裂缝时,光路被切断而自动报警,可取代复杂的检测线路。

3智能高分子材料的类别3.1 智能材料的分类3.2 新型智能高分子材料的种类3.2.1 本征导电智能高分子材料本征导电聚合物是经化学或电化学方法合成的以共轭双键为主链的聚合物,如聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺和聚乙炔等。

它在化学掺杂或电化学掺杂过程中性质发生可逆变化,是一种潜在的智能材料,有望实现或部分实现传感、处理和执行功能,适于制成电机执行器、智能窗、化学分离与释放体系、传感器和非线性光学器件等。

3.2.2 双重响应智能高分子材料近年来已有一些通过共聚将pH值响应性聚合物和温度响应性聚合物组合在一起的报道。

例如,由N - 异丙基丙烯酰胺 (NIPAAm) 和甲基丙烯酸(MAA)或丙烯酸(AA)形成的接枝共聚物、梳型共聚物和嵌段共聚物 ,在 31~32 ℃、pH值515左右时均可对温度和 pH 值产生响应 ,这类双重响应体系在药物释放系统(DDS)方面已开展应用研究。

3.2.3 智能复合材料人类肌肉被认为是一种天然智能复合材料,具有高度的自适应性。

通过慎重地选择组分和加工技术 ,可以合成具有多功能的智能复合材料。

正在研究之中的几类具有特殊性能的复合材料有: ①由凝胶纤维或分散在凝胶、非凝胶基质中的凝胶纤维组成的复合材料; ②在凝胶基质中的非凝胶纤维; ③分散在一种基质中的凝胶或非凝胶纳米粒子; ④由凝胶/凝胶和凝胶/非凝胶薄膜混合组成的分层薄片。

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