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智能材料的概念

智能材料是一种能够感知外界刺激，对其进行判断和妥善处理，并能自行执行的新型功能材料。智能材料是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料，是现代高科技新材料发展的重要方向之一。它将支撑未来高科技的发展，使传统意义上的功能材料和结构材料的界限逐渐消失，实现结构功能化和功能多样化。

科学家预言，智能材料的发展和大规模应用将引发材料科学发展的重大革命。一般来说，智能材料具有七大功能，即传感功能、反馈功能、信息识别和积累功能、响应功能、自诊断能力、自修复能力和自适应能力。

智力没有统一的定义。然而，现有的智能材料的定义仍然是相似的。一般来说，智能材料是指具有感知环境刺激(包括内外环境)，并对其进行分析、处理和判断，采取一定措施做出适当反应的智能特性的材料。

智能材料作为一种新型材料，一般认为是由传感器或敏感元件与传统材料结合而成。这种材料可以自我发现故障，自我修复，并根据实际情况做出最优反应，起到控制作用。

智能材料可分为两类:嵌入式智能材料，也称为智能材料结构或智能材料系统。在基材中嵌入了三种具有传感、作用和加工功能的原始材料。传感器采集并检测外界环境给出的信息，控制处理器命令并激励驱动元件执行相应的动作；一些材料微结构具有自身的智能功能，可以随着环境和时间的变化而改变其性质，如自滤光玻璃、辐照时具有自衰减的Inp半导体等。

智能材料产业市场现状分析

材料的智能行为有点类似于生物的智能反应。举个简单的例子，太阳镜中含有某种物质，可以感知周围的光线，判断光线的强弱:当周围的光线很强时，它会把自己变暗；当光线变弱时，它又变得透明。在飞机制造中，科学家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猛烈的逆风时，机翼中的智能材料可以迅速变形，驱动机翼改变形状，从而消除湍流或逆风的影响，使飞机仍然平稳飞行。这项研究没有取得实质性进展。此外，有人设想智能材料制成的涂料可以应用于机身和机翼。当机身或机翼有应力时，油漆会变色发出警报。

随着超分子化学的发展，人们开始从传统聚合物的开发和合成中提出新的思路。超分子体系可以形成高度有序的功能组装体，并在一定条件下进行拆解，这为人们制备动态超分子材料提供了基础。近年来，氢键超分子聚合物的设计受到越来越多的关注，因为它对聚合物的性质有很大的影响，特别是在热力学、力学、微观自组装和结晶行为方面。

目前，许多超分子材料具有生物相容性，可用作药物缓释材料、细胞培养支架等智能材料。例如，超分子水凝胶化合物在水溶液中通过非共价相互作用在低浓度下自组装形成的聚集体系，因其环境敏感性、低免疫原性和低细胞毒性而备受关注。此外，根据超分子材料的特性，我们还可以将其应用于3D打印。通过与生物相容性优异的PCL(聚己内酯)或PLA(聚乳酸)结合，可以更广泛地应用于股骨头等骨骼的替代和一些体内医用支架。

智能材料已经广泛应用于各个领域。除了上述几种智能材料，如人工肌肉、人工皮肤、药物智能系统等。在医学领域；在军事领域，飞机智能蒙皮、结构监测与寿命预测、减振降噪、环境适应结构智能材料不在此列。随着人类对智能需求的提高，智能材料的应用领域将不断拓宽。

智能材料的基本成分包括压电材料、形状记忆材料、光纤、电流变液、磁致伸缩材料和智能高分子材料。智能材料的出现会把人类文明带到一个新的高度，但离实用阶段还有一定的距离。

智能材料产业的未来发展趋势

新技术的快速发展对我们的衣食住行产生了深远的影响。人们对舒适、便捷、安全的居住环境的追求得益于近期对智能住宅系统的研究，而人工智能和智能设备是智能建筑兴起的基础。只需一部手机或电子设备，就能远程控制家中的一切，给你全新的智能体验。智能建筑是新科学技术融合的体现，具有智能建筑的经济性、生态性、人性化、集约化、自动化和智能化的特点，从而保证公众能够享受到更高效、更便捷、更全面的建筑居住感。

目前，智能材料的研究和应用已经取得了很大的突破，其发展前景非常广阔。但随着各行业的快速发展，对智能材料的性能会提出更高的要求，从而推动智能材料向更高层次发展。

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