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(chēng)機敏材料。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)，以便把建筑物內外隔開(kāi)�？茖W(xué)家正在研制一種能自行調溫調光的新型建筑材料，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(xiàn)。當它被加熱時(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。這一轉變大部分情況下在兩三度溫差范圍內就能完成，并且是可逆的。
建筑物如果具有像這樣的“皮膚”，就可以適應周?chē)沫h(huán)境。當天氣寒冷時(shí)，它就變成透明的讓陽(yáng)光照射進(jìn)來(lái)。當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(mǎn)云膠的多層玻璃，不僅可作天花板，而且可作墻壁。
智能塑料
德國著(zhù)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(zhù)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。據舒勒說(shuō)，造成這種現象的原理是，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，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合而成的液晶膜或人工分離膜已在醫藥工業(yè)得到應用。比如，在醫療中，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，膠囊可依據患處發(fā)炎而引起的溫度變化，及時(shí)釋放出藥劑，達到預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(zhù)色等。這既可改進(jìn)食品質(zhì)量，增強人的食欲，又可擴大食品銷(xiāo)售市場(chǎng)，堤高食品工業(yè)的經(jīng)濟效益。
智能皮膚
把高分子材料和傳感器結合起來(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(zhuān)家德·羅西根據人類(lèi)皮膚有表皮和真皮（外層和內層）組織的特點(diǎn)，為機器人制造了一種由外層和內層構成的人造皮膚，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)感細節,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。據報道，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)加了潤滑劑的.發(fā)動(dòng)機軸承脫離時(shí)摩擦力突然變化的情況，迅速作出握緊反應。
其他
美國的一些橋梁專(zhuān)家正在研究主動(dòng)式智能材料，能使橋梁出現問(wèn)題時(shí)自動(dòng)加固；美國密執安大學(xué)則在研究一種能自動(dòng)加固的直升飛機水平旋翼葉片，當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”，當住宅中的洗衣機等機器產(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，各國科學(xué)家正在為此作不懈的努力。從人類(lèi)發(fā)展的歷史證明，每一種重要材料的發(fā)現和利用，都會(huì )把人類(lèi)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(lèi)生活帶來(lái)巨大的變化，把人類(lèi)物質(zhì)文明和精神文明向前推進(jìn)一步�？梢钥隙ǖ恼f(shuō)，終有一天各種各樣實(shí)用的智能材料會(huì )大量出現在我們的面前。
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