智能材料七大功能及行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

• 2022年11月23日 WuAoYan來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 百度百科 683 40
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智能材料(Intelligent material)，是一種能感知外部刺激，能夠判斷并適當(dāng)處理且本身可執(zhí)行的新型功能材料。智能材料是繼天然材料、合成高分子材料、人工設(shè)計(jì)材料之后的第四代材料，是現(xiàn)代高技術(shù)新材料發(fā)展的重要方向之一，將支撐未來(lái)高技術(shù)的發(fā)展，使傳統(tǒng)意義下的功

材料是人類文明進(jìn)步的重要標(biāo)志，智能材料是人類文明發(fā)展到智能的重要標(biāo)志。

智能材料(Intelligent material)，是一種能感知外部刺激，能夠判斷并適當(dāng)處理且本身可執(zhí)行的新型功能材料。智能材料是繼天然材料、合成高分子材料、人工設(shè)計(jì)材料之后的第四代材料，是現(xiàn)代高技術(shù)新材料發(fā)展的重要方向之一，將支撐未來(lái)高技術(shù)的發(fā)展，使傳統(tǒng)意義下的功能材料和結(jié)構(gòu)材料之間的界線逐漸消失，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)功能化、功能多樣化。

科學(xué)家預(yù)言，智能材料的研制和大規(guī)模應(yīng)用將導(dǎo)致材料科學(xué)發(fā)展的重大革命。一般說(shuō)來(lái)，智能材料有七大功能，即傳感功能、反饋功能、信息識(shí)別與積累功能、響應(yīng)功能、自診斷能力、自修復(fù)能力和自適應(yīng)能力。

智能材料被認(rèn)為是下一代先進(jìn)功能器件的基石, 液晶材料由于其具有優(yōu)異的響應(yīng)性和自適應(yīng)性，是發(fā)展?jié)摿薮蟮闹悄苘洸牧稀?/p>

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國(guó)智能材料市場(chǎng)投資機(jī)會(huì)及企業(yè)IPO上市環(huán)境綜合評(píng)估報(bào)告》顯示：

作為一種新型材料，一般認(rèn)為，智能材料由傳感器或敏感元件等與傳統(tǒng)材料結(jié)合而成。這種材料可以自我發(fā)現(xiàn)故障，自我修復(fù)，并根據(jù)實(shí)際情況作出優(yōu)化反應(yīng)，發(fā)揮控制功能。 智能材料可分為兩大類：

(1)嵌入式智能材料，又稱智能材料結(jié)構(gòu)或智能材料系統(tǒng)。在基體材料中，嵌入具有傳感、動(dòng)作和處理功能的三種原始材料。傳感元件采集和檢測(cè)外界環(huán)境給予的信息，控制處理器指揮和激勵(lì)驅(qū)動(dòng)元件，執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。

(2)有些材料微觀結(jié)構(gòu)本身就具有智能功能，能夠隨著環(huán)境和時(shí)間的變化改變自己的性能，如自濾玻璃、受輻射時(shí)性能自衰減的Inp半導(dǎo)體等。

智能材料七大功能及行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

作為智能材料的一大類，形狀記憶聚合物由于其可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、材料種類廣泛，在航空航天、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有著巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值，近年來(lái)發(fā)展迅速，已成為研究熱點(diǎn)。通過(guò)對(duì)形狀記憶聚合物的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)性能的定制，包括響應(yīng)源、回復(fù)速度和精度、應(yīng)用溫度等。隨著新材料的發(fā)展和檢測(cè)設(shè)備的進(jìn)步，科學(xué)家開(kāi)發(fā)出了一系列具有自愈合、可重構(gòu)、大應(yīng)變、多刺激響應(yīng)及雙向可逆等特殊功能的形狀記憶聚合物。結(jié)合增材制造技術(shù)迅速發(fā)展的4D打印技術(shù)，對(duì)形狀記憶聚合物的研究獲得了國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多的關(guān)注。

近期，智能材料的不斷突破為機(jī)器人的研究開(kāi)辟了一條新的道路。不像鋼鐵等“沒(méi)有靈魂”的材料，智能材料具有一定的“生命”，他們會(huì)對(duì)電、熱、磁、光等外界信號(hào)的刺激作出響應(yīng)，從而身體會(huì)變形，產(chǎn)生、伸長(zhǎng)、扭轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)。并且很多智能材料的、、磁性和光導(dǎo)效應(yīng)等在變形或者受到外力時(shí)會(huì)發(fā)生改變，具有天生的傳感能力。將智能材料用于機(jī)器人中，可以使機(jī)器人本體具有一定的智能驅(qū)動(dòng)和傳感能力，在不需要控制信號(hào)的情況下，就可以自主地運(yùn)動(dòng)，使身體“活”起來(lái)，并且可以憑借傳感“記錄”自己身體的變形和受到的外界力等信息。

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