功能材料论文：有感知功能的智能材料

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1、功能材料论文：有感知功能的智能材料在新材料领域中，目前正形成一门新的分支学科——高分子智能材料，也有人称为机敏材料。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”。　　数千年来，人们建造的建筑物都是模拟动物的壳。天花板和墙壁都是密不透风的，以便把建筑物内外隔开。科学家正在研制一种能自行调温调光的新型建筑材料，这种材料叫“云胶”，其成分是水与一种聚合物的混合物，呈透明状，可以透过90％的光线。当被加热时，云胶可从清澈透明变成白色，以阻挡90％的光线，这一转变是可逆的，且能在两三度温差范围内完成。建筑物如果拥有了这样的“皮肤”就可以适应周围的环境：当天气寒冷时

2、它就变成透明的，让阳光照射进来：当天气暖和需要把阳光挡住时，它就变得半透明。一个装有云胶的天窗，当太阳光从天窗的一端移向另一端时，可提供比较恒定的进光量。　　德国著名的康采思巴斯夫公司在工程师舒勒的带领下已研制出一种名为“施马蒂斯”的智能塑料，它可以按照人们的需要时而变硬时而变软，因而人们可通过各种外因来变换它的物理状态。这种塑料能自行消除外来的撞击，特别适合于车辆的缓冲器。用这种塑料制成的油箱即使被坦克压过也不会破裂。将其用于建房则抗震性能特强。如果在桥梁钢架上套一层用这种塑料制成的微型管道网，其内部储存着防锈剂，一旦钢架生锈，管道会自行熔解，释放出防锈剂。　　日本也正在研制用高

3、分子聚碳酸酯与液晶结合而成的液晶膜或人工分离膜，用途广泛。如在医疗中，将薄膜做成胶囊状，把消炎剂放里面，然后将胶囊埋入发炎部位，胶囊可依据患处发炎而引起的温度变化及时释放出药物，达到预期的治疗目的和治疗效果。在食品工业方面，利用人工膜研制出的“辨味机器人”味觉感知器，可改进或制造所需的各种食品成分。如用薄膜技术可浓缩葡萄汁，提高葡萄酒的味质，还可制造低盐分酱油，纯化果汁，给食品着色等。另外，美国的一些桥梁专家正在研究主动式智能材料，能使桥梁出现问题时自动加固。　　把高分子材料和传感器结合起来，已成为智能材料的一个新特点。早在1994年，意大利比萨大学工程专家德·罗西根据人类皮肤有表

4、皮和真皮(外层和内层)组织的特点，为机器人制造了一种由外层和内层构成的人造皮肤，这种皮肤不仅富有弹性，厚度也和真的差不多。在由两层橡胶薄膜组成的表皮中，到处放置着只有针尖大小的传感器，这些传感器由压电陶瓷制成，在受到压力时，就产生电压，受压越大，产生的电压也就越大，极其灵敏，能“感知”物体表面的质感细节，甚至能感觉到纸张上凸起的斑点。德·罗西研制的人造皮机器人可以灵敏地感觉到一片胶纸脱离时产生的拉力，或灵敏地感觉到一个加了润滑剂的发动机轴承脱离时磨擦力突然变化的情况，并迅速作出握紧反应。　　预计不远的将来，这些各种各样实用的有“感觉”和“知觉”的高分子智能材料将会走进寻常百姓家。