张铠潼

本文目录一览：

• 1、智能材料有几种类型？
• 2、什么是智能材料
• 3、什么是智能材料？在未来它会取代常规材料吗？
• 4、智能材料考研专业方向
• 5、什么是智能材料？

智能材料有几种类型？

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。

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 *** 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) *** ,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 *** 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 *** 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更先进的发展方向.

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.

什么是智能材料？在未来它会取代常规材料吗？

目前智能材料他还没有严格的定义，但一般来说的话，它其实是指能够感知环境条件并做出相应行动的材料。智能材料的行为与生物体的行为有些相似，我这里举一个简单的例子，太阳能透镜包含某种材料，它可以感知周围的光线并判断光线的强度，当周围的光线非常强时，它自己变暗了，当光线微弱时，它又变得透明了。

现在，科学家们正专注于开发能够使桥梁，高层建筑设施和地下管道自行诊断其健康状况和治愈疾病的材料。在这方面，美国伊达诺大学的研究取得了初步成果。卡罗琳·德赖的建筑研究中心发展两种自愈纤维，这两种纤维分别感知裂缝混凝土腐蚀钢棒，粘合裂缝的纤维是由玻璃线和聚丙烯制成的多孔中空纤维，渗透到混凝土中。

当混凝土过度弯曲时，它会被撕裂，从而释放一些化学物质来填补和粘合混凝土中的裂缝，卡罗琳·德赖开发的另一种纤维可以检测导致钢腐蚀的酸度，如果这种纤维缠绕在钢筋上，当钢筋周围的酸度达到一定值时，所以纤维的涂层溶解，从纤维中释放防止混凝土中钢筋被腐蚀的物质，此外的一个问题是，其他领域的智能材料发展也蒸蒸日上。

在飞机制造中，科学家们正在开发具有以下功能的智能材料。当飞机在飞行中遇到湍流或剧烈的逆风时，机翼中的智能材料会迅速变形并驱动机翼改变形状，从而消除湍流或逆风的影响，让飞机仍然平稳飞行，这方面的研究尚未取得实质性进展，现在只有一个人想象着把光纤埋在机翼里才可以。

关于什么是智能材料在未来它会取代常规材料吗的问题，今天就解释到这里。

智能材料考研专业方向

智能材料考研专业方向包括但不限于：

（1）智能材料概念设计的仿生学理论研究；

（2）材料智然内禀特性及智商评价体系的研究；

（3）耗散结构理论应用于智能材料的研究；

（4）机敏材料的复合、集成原理及设计理论；

（5）智能结构集成的非线性理论；

（6）仿人智能控制理论。

智能材料系统具有或部分具有如下的智能功能和生命特征：

（1）传感功能（Sensor）：

能够感知外界或自身所处的环境条件，如负载、应力、应变、振动、热、光、电、磁、化学、核辐射等的强度及其变化。

（2）反馈功能（Feedback）：

可通过传感 *** ，对系统输入与输出信息进行对比，并将其结果提供给控制系统。

（3）信息识别与积累功能：

能够识别传感 *** 得到的各类信息并将其积累起来。

（4）响应功能：

能够根据外界环境和内部条件变化，适时动态地作出相应的反应，并采取必要行动。

（5）自诊断能力（Self-diagnosis）：

能通过分析比较系统的状况与过去的情况，对诸如系统故障与判断失误等问题进行自诊断并予以校正。

（6）自修复能力（Self-recovery）：

能通过自繁殖、自生长、原位复合等再生机制，来修补某些局部损伤或破坏。

（7）自调节能力（Self-adjusting）：

对不断变化的外部环境和条件，能及时地自动调整自身结构和功能，并相应地改变自己的状态和行为，从而使材料系统始终以一种优化方式对外界变化作出恰如其分的响应。

以上内容参考：百度百科-智能材料

什么是智能材料？

智能材料也叫机敏材料，它是20世纪90年代迅速发展起来的一种全新的材料分支学科。这种材料常常把高技术传感器或敏感元件与传统结构材料和功能材料结合在一起，赋予材料崭新的性能，使无生命的材料变得似乎有了“感觉”和“知觉”，并具有自我感知和自我修复的功能。