什么是智能材料

什么是智能材料

在这个新材料层出不穷的时代,智能材料也是独领风骚的一朵奇葩.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.