智能材料有哪些?

发布网友 发布时间：2022-05-05 00:06

我来回答

共2个回答

热心网友 时间：2022-06-27 13:32

在这个新材料层出不穷的时代,智能材料也是独领*的一朵奇葩.智能材料是二十世纪90年代迅速发展起来的一类新型复合材料.智能材料目前还没有统一的定义,不过,现有的智能材料的多种定义仍然是大同小异.大体来说,智能材料就是指具有感知环境(包括内环境和外环境)刺激,对之进行分析,处理,判断,并采取一定的措施进行适度响应的智能特征的材料.
具体来说智能材料需具备以下内涵:
(1)具有感知功能,能够检测并且可以识别外界(或者内部)的刺激强度,如电,光,热,应力,应变,化学,核辐射等;
(2)具有驱动功能,能够响应外界变化;
(3)能够按照设定的方式选择和控制响应;
(4)反应比较灵敏,及时和恰当.
(5)当外部刺激消除后,能够迅速恢复到原始状态.
智能材料又可以称为敏感材料,其英文翻译也有若干种,常用的有Intelligent material,Intelligent material and structure,Smart material,Smart material and structure,Adaptive material and structure等.
智能材料的构想来源于仿生(仿生就是模仿大自然中生物的一些独特功能制造人类使用的工具,如模仿蜻蜓制造飞机等等),它的目标就是想研制出一种材料,使它成为具有类似于生物的各种功能的"活"的材料.因此智能材料必须具备感知,驱动和控制这三个基本要素.但是现有的材料一般比较单一,难以满足智能材料的要求,所以智能材料一般由两种或两种以上的材料复合构成一个智能材料系统.这就使得智能材料的设计,制造,加工和性能结构特征均涉及到了材料学的最前沿领域,使智能材料代表了材料科学的最活跃方面和最先进的发展方向.
为增加感性认识,现举一个简单的应用了智能材料的例子:某些太阳镜的镜片当中含有智能材料,这种智能材料能感知周围的光,并能够对光的强弱进行判断,当光强时,它就变暗,当光弱时,它就会变的透明.

热心网友 时间：2022-06-27 13:33

科学家们当务之急是开发出能对桥梁、建筑物和飞机机体等人类生活中造价高昂的物体结构受到的破坏发出早期警报的智能系统。而这些智能系统需要使用不同功能的智能材料。这些智能材料有三种基本类型：（1）由遇到电和磁场后能够扩大、缩小或弯曲的物质构成的，如陶瓷或薄膜等压电材料。它们受到挤压后会产生电压，或者反过来说，在施加电压时会发生弯曲。这种材料的灵敏度很高，甚至用压电聚合物或凝胶制成的人造肌肉和皮肤已能在试验中“读出”盲文。
（2）压电材料虽然能在千分之几秒内作出反应，但它们的大小、长短变化有限。因此，科学家将压电材料和叫做“形状记忆合金”的第二类智能材料搭配起来使用。这样，它们即使在变形程度达到15%的情况下，也能“记住”先前的外形，通过加热即可恢复。
（3）第三类智能材料包括电或磁的流变体。这种神奇的液体在遇到电流或磁场时会改变它的流动性能。当它处于常态下，可以毫不费力地用勺子搅动；但是当其中有电流穿过时，它会突然间变得像混凝土一样黏稠。利用这种液体的如此奇特性能，可以制造出新型的汽车悬架和传动装置，以及减振系统和可变阻力的健身器械。
当前，科学家们正在研制新的智能材料，并能使它们与有生命的物体一样敏感。他们希望给从墙壁到飞机机翼的所有物体装上用特殊材料制成的眼睛、大脑和肌肉。
智能材料的潜力很大，应用还在不断扩展。例如，可将智能材料用来建造工厂的烟囱，当烟囱排放的烟气超过污染规定时它就改变颜色，从而监视对大气的污染。又如，在修筑冬天结冰的路面时加入智能材料，这种公路一旦结冰，路面就会变色，以提醒司机行车注意。
在未来的新世纪中，智能材料将会大放异彩，创造出人间的奇迹。