0901 工程材料—智能高分子材料

智能高分子材料组长：王文玺组员：周波王春杨石文王勇什么是智能高分子材料•智能高分子材料是智能材料的重要组成部分，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——自修与自增殖值能力、识别与鉴别能力、刺激响应与环境应变能力等。•简而言之，它是一种能感知外部刺激，能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料。智能材料工作原理智能材料的感知功能和执行功能温度电场压力磁场湿度声位置光辐射速度化学辐射加速度生物环境感知机械响应液体运动电流流动物理性能功率擦控制化学行为响应生理行为环境反馈系统智能高分子材料优点•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•质轻易涂覆利于感知判断环境实现环境响应。从而形，成集感知、驱动和信息处理于一体，形成类似生物材料那样具有智能属性的高分子材料智能高分子材料模仿生物功能•有反馈系统•有信息积累和识别功能•有学习能力和预见性功能•有响应功能•有自修复功能•有自诊断功能•有自动态平衡和自适应功能智能高分子材料的一般分类及应用类别性质应用记忆功能高分子材料对应力形状体积色泽等有记忆效应医用材料，包装材料织物材料，热收缩管智能纤维织物聚乙二醇与各种纤维共混物热适应性，可逆收缩性服装保温系统，传感/执行系统，生物医用压力绷带智能高分子凝胶三维高分子网络与溶剂组成的体系，体积相转变组织培养，环境工程，化学机械系统，调光材料，智能药物释放体系智能高分子复合材料集成传感器、信息处理器和功能驱动器，多学科交叉产物自愈合，自应变，自动修补混凝土，减震速造建筑材料，形状记忆合金与复合功能器件，压电材料智能高分子膜选择性渗透、选择性吸附和分离等膜的组成、结构和形态的变化--智能化选择透过膜材，传感膜材，仿生膜材，人工肺人造肌肉•美国加州大学洛杉矶分校的研究人员已经制造出了一种人造肌肉，能自我愈合并发电。此人造肌肉可用于制造行走机器人，开发更好的义肢，帮助那些残障人士。电活性聚合物—人造肌肉材料•电活性聚合物是一类膜状绝缘材料，如软硅树脂、聚丙烯酸橡胶等，在直流电场作用下会产生大幅度的形变（面积增大，厚度减小）。反之，两面电极加上低电压并处于伸展状态的此类材料，在外力作用下产生面积减小厚度增加的形变时，两面电极之间的电压会升高。•此类材料形变幅度大具有柔软性，被视为制作人造肌肉的理想材料。智能轮胎•定义：智能轮胎是指能够收集、传输有关自身技术性能状况及所处环境的所有信息，并对这些信息作出正确判断和处理的轮胎。•基本功能：检测轮胎的压力和温度。•智能轮胎的核心：安装在轮胎上的传感器。智能高分子材料--记忆高分子材料热致形状记忆高分子的应用1医疗器材-固定创伤部位的器材医疗器材-手术缝合线智能高分子材料--记忆高分子材料●包装材料●变形物的复原，如紧固铆钉等热致形状记忆高分子的应用2展望加快响应速率仿生化以细胞作为蓝本,向生物体的多重功能逼近、功能上接近甚至超过生物体组织模糊化刺激响应性不限于一一对应,判断--依次发挥调节功能