高分子智能材料
目前在新材料領(lǐng)域中，正在形成一門(mén)新的分支學(xué)科——高分子智能材料，也有人稱機(jī)敏材料。下面和小編一起來(lái)看高分子智能材料，希望有所幫助！
概述
數(shù)千年來(lái)，人們建造的建筑物都是模擬動(dòng)物的殼，天花板和墻壁都是密不透風(fēng)，以便把建筑物內(nèi)外隔開(kāi)�？茖W(xué)家正在研制一種能自行調(diào)溫調(diào)光的新型建筑材料，這種制品叫“云膠”，其成分是水和一種聚合物的混合物，這種聚合物的一部分是油質(zhì)成分，在低溫時(shí)這種油質(zhì)成分把水分子以一種冰凍的方式聚集在這種聚合物纖維周?chē)�，就像“一件冰茄克衫”，這種像繩子似的聚合物是成串排列起來(lái)的，呈透明狀，可以透過(guò)90%的光線。當(dāng)它被加熱時(shí)，這種聚合物分子就像“面條在沸水里”那樣翻滾，并拋棄他們的像冰似的“冰茄克衫”，使聚合纖維得以聚合在一起，此時(shí)“云膠”又從清澈透明變成白色，可阻擋90%的光。這一轉(zhuǎn)變大部分情況下在兩三度溫差范圍內(nèi)就能完成，并且是可逆的。
建筑物如果具有像這樣的“皮膚”，就可以適應(yīng)周?chē)沫h(huán)境。當(dāng)天氣寒冷時(shí)，它就變成透明的讓陽(yáng)光照射進(jìn)來(lái)。當(dāng)天氣暖和且必須把陽(yáng)光擋住是，她就變得半透明。一個(gè)裝有云膠的天窗，當(dāng)太陽(yáng)光從天空的一端移向另一端時(shí)，能提供比較恒定得進(jìn)光量。充滿云膠的多層玻璃，不僅可作天花板，而且可作墻壁。
智能塑料
德國(guó)著名的化學(xué)康采思巴斯夫公司正在研制一種智能塑料，它可以按人們的需要時(shí)而變硬時(shí)而變軟. 這種名為“施馬蒂斯”的塑料是由這家公司的工程師舒勒發(fā)明的。他在燒杯中倒人一種乳白色流體，用一根金屬棒攪拌，液體漸漸變稠，最后成為硬塊，接著硬塊又在頃刻之間變成液體。如果急速把金屬棒從液體中抽出，那么液體就會(huì)像膠水一樣把棒拉住，只有非常緩慢地提起，才能抽出金屬棒。據(jù)舒勒說(shuō)，造成這種現(xiàn)象的原理是，這種塑料的溶劑是水，其微小的顆粒排列整齊時(shí)呈液體狀，受到干擾時(shí)就呈固體狀。因而人們可通過(guò)各種外因來(lái)變換它的物理狀態(tài)。這種塑料能自行消除外來(lái)的撞擊，特別適合于車(chē)輛的緩沖器,用這種塑料制成的油箱即使被坦克壓過(guò)也不會(huì)破裂）用于建房則抗震性能特強(qiáng)，如果在橋梁鋼架上套上一層用這種塑料制成的微型管道網(wǎng)，其中儲(chǔ)存有防銹劑，一旦鋼架生銹，管道會(huì)自行熔解，釋放出防銹劑。以此制成的膠囊丸服用后，可到體內(nèi)指定部位才釋放出藥物。
液晶膜
日本正在研制的用高分子聚碳酸酯與液晶結(jié)合而成的液晶膜或人工分離膜已在醫(yī)藥工業(yè)得到應(yīng)用。比如，在醫(yī)療中，將薄膜做成膠囊狀，把消炎劑放入里面，然后將膠囊埋入發(fā)炎部位，膠囊可依據(jù)患處發(fā)炎而引起的溫度變化，及時(shí)釋放出藥劑，達(dá)到預(yù)期的治療目的和治療效果，在食品工業(yè)方面，利用人工膜可研制出“辨味機(jī)器人”的味覺(jué)感知器，并可改進(jìn)或制造所需的各種食品成分，又如用薄膜技術(shù)可濃縮葡萄汁，提高匍葡酒的味質(zhì)；可制造低鹽分醬油，純化果汁，給食品著色等。這既可改進(jìn)食品質(zhì)量，增強(qiáng)人的食欲，又可擴(kuò)大食品銷(xiāo)售市場(chǎng)，堤高食品工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
智能皮膚
把高分子材料和傳感器結(jié)合起來(lái)，已成為智能材料的一個(gè)新的特點(diǎn)。意大利在研制有“感覺(jué)”功能的“智能皮膚”，已處于世界領(lǐng)先地位。1994年，意大利比薩大學(xué)工程專家德·羅西根據(jù)人類皮膚有表皮和真皮（外層和內(nèi)層）組織的特點(diǎn)，為機(jī)器人制造了一種由外層和內(nèi)層構(gòu)成的人造皮膚，這種皮膚不僅富有彈性，厚度也和真的皮膚差不多，為了使人造皮膚能“感知”物體表面的質(zhì)感細(xì)節(jié),德·羅西的研究小組還研制了一種特殊的表皮，這種表皮由兩層橡膠薄膜組成，然后在兩層橡膠薄膜之間到處放置只有針尖大小的傳感器，這些傳感器是由壓電陶瓷制成的，在受到壓力時(shí)，就產(chǎn)生電壓，受壓越大，產(chǎn)生的電壓也就越大。據(jù)報(bào)道，德·羅西制成的這種針尖大小的壓電陶瓷傳感器很靈敏，對(duì)紙張上凸起的斑點(diǎn)也能感覺(jué)到，鋪上德·羅西研制的人造皮的機(jī)器人，可以靈敏地感覺(jué)到一片膠紙脫離時(shí)產(chǎn)生的拉力，或靈敏地感覺(jué)到一個(gè)加了潤(rùn)滑劑的.發(fā)動(dòng)機(jī)軸承脫離時(shí)摩擦力突然變化的情況，迅速作出握緊反應(yīng)。
其他
美國(guó)的一些橋梁專家正在研究主動(dòng)式智能材料，能使橋梁出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)自動(dòng)加固；美國(guó)密執(zhí)安大學(xué)則在研究一種能自動(dòng)加固的直升飛機(jī)水平旋翼葉片，當(dāng)葉片在飛行中遇到疾風(fēng)作用而猛烈振蕩時(shí)，分布在葉片中的微小液滴就會(huì)變成固體而自動(dòng)加固;人們還研究一種住宅用的“智能墻紙”，當(dāng)住宅中的洗衣機(jī)等機(jī)器產(chǎn)生噪音時(shí)，智能墻紙可以使這種噪音減弱。
前景
總之，高分子智能材料已成為材料科學(xué)的一個(gè)重要研究領(lǐng)域，各國(guó)科學(xué)家正在為此作不懈的努力。從人類發(fā)展的歷史證明，每一種重要材料的發(fā)現(xiàn)和利用，都會(huì)把人類支配和改造自然的能力提高到一個(gè)新的水平，給社會(huì)生產(chǎn)力和人類生活帶來(lái)巨大的變化，把人類物質(zhì)文明和精神文明向前推進(jìn)一步。可以肯定的說(shuō)，終有一天各種各樣實(shí)用的智能材料會(huì)大量出現(xiàn)在我們的面前。
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