1、3/3高分子智能材料目前在新材料領(lǐng)域中 ,正在形成一門新的分支學(xué)科高分子智能材料 ,也有人稱機(jī)敏材料 ,高分子智能材料它是通過有機(jī)合成的方法 ,使無生命的有機(jī)材料變得似乎有了“感覺和“知覺。這類材料在實(shí)際中已有了應(yīng)用 ,并正在成為各國科技工作者的嶄新的研究課題 ,預(yù)計(jì)不遠(yuǎn)的將來 ,這些材料將進(jìn)入到我們生活中。數(shù)千年來 ,人們建造的建筑物都是摸擬動(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。科學(xué)家正在研制一和能自行調(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 ,這種聚合物的一局部是油質(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

2、合物纖維的周圍 ,就象“一件冰茄克衫 ,這種象繩子似的聚合物是成串排列起來的 ,呈透明狀 ,可以透過90的光線。當(dāng)它被加熱時(shí) ,這和聚合物分子就象“面條在沸水里那樣翻滾 ,并拋棄它們的象冰似的“冰茄克衫 ,使聚合纖維得以聚在一起 ,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)變大局部情況下在兩三度溫差范圍內(nèi)就能完成 ,并且是可逆的。建筑物如果具有象這樣的“皮膚 ,就可以適應(yīng)周圍的環(huán)境。當(dāng)天氣寒冷時(shí) ,它就變成透明的 ,讓陽光照班進(jìn)來。當(dāng)天氣暖和且必須把陽光擋住時(shí) ,它就變得半透明。一個(gè)裝有云膠的天窗 ,當(dāng)太陽光從天空的一端移向另一端時(shí) ,能提供比擬恒定的進(jìn)光量。充滿云膠的多層玻璃

3、 ,不僅可作天花板 ,而且可作墻壁。德國著名的化學(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創(chuàng)造的。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)象膠水一樣把棒拉住 ,只有非常緩慢地提起 ,才能抽出金屬棒。據(jù)舒勒說 ,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。因而人們可通過各種外因來變換它的物理狀態(tài)。這種塑料能自行消除外來的撞擊 ,特別適合于車

4、輛的緩沖器,用這種塑料制成的油箱即使被坦克壓過也不會(huì)破裂用于建房那么抗震性能特強(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。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別離膜已在醫(yī)藥工業(yè)得到應(yīng)用。比方 ,在醫(yī)療中 ,將薄膜做成膠囊狀 ,把消炎劑放人里面 ,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 ,到達(dá)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)器人的味覺感知器 ,并可改良或制造

5、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。這既可改良食品質(zhì)量 ,增強(qiáng)人的食欲 ,又可擴(kuò)大食品銷售市場 ,堤高食品工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。把高分子材料和傳感器結(jié)合起來 ,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“感知物體外表的質(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

6、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 ,對紙張上凸起的斑點(diǎn)也能感覺到 ,鋪上德羅西研制的人造皮的機(jī)器人 ,可以靈敏地感覺到一片膠紙脫離時(shí)產(chǎn)生的拉力 ,或靈敏地感覺到一個(gè)加了潤滑劑的發(fā)動(dòng)機(jī)軸承脫離時(shí)磨擦力突然變化的情況 ,迅速作出握緊反響。美國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)問題時(shí)自動(dòng)加固；美國密執(zhí)安大學(xué)那么在研究一種能自動(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。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。從人類開展的歷史證明 ,每一種重要材料的發(fā)現(xiàn)和利用