什么是智能材料？智能材料有什么特点？

Posted 2022-10-08 材料

篇首语：欠伸展肢体，吟咏心自愉。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了什么是智能材料？智能材料有什么特点？相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

1、智能材料的特点

智能材料(intelligent material)是指具有能够感知外界环境或内部状态发生的变化，并能通过自身的信息处理和反馈机制来实时地改变材料自身的性能参数、做出恰当的响应，同变化的环境相适应的一类材料。

智能材料的构想来源于仿生学，它的目标就是研制出一种材料，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。例如某些太阳镜片有感知周围光线的智能材料，能够对光的强弱进行判断，当光线强时，它就会变暗；当光线弱时，它就会变得透明。如果把智能材料应用于室内设计中，将会为使用者们带来福音。

具体来说智能材料可能有这样几个特征：传感功能；信息识别与积累功能；响应功能；自诊断能力；自修复能力；自调节能力。

2、新型智能材料

(1)纳米复合材料

纳米材料是环保材料的一种，是人类能按照自己的意志将单个原子、分子制造出特定功能的产品。纳米科技是20世纪90年代初迅猛发展起来的新兴科技。纳米材料对涂料、陶瓷、水泥等制品的改良有很大的贡献。纳米材料在解决陶瓷材料的脆性问题、提高陶瓷材料的应用价值、制造光学功能材料、制冷材料和各种功能的涂覆材料等方面都具有广阔的前景。例如纳米氯化铝加工在陶瓷中，可以显著地起到增强，增韧的作用。

(2)减反射玻璃

玻璃表面的光反射率为4％，通过在玻璃表面镀覆膜可以使反射率降低，较好的减反射膜能够将玻璃的反射率从8％降到2％~3％。减反射玻璃的主要优点是消除或减轻了光反射造成的视觉不安定，使玻璃无反射而更加透明。减反射玻璃常用于橱窗一类的部位，使人的视觉安定，在任何角度观察玻璃内的物体都不受反射光干扰。在建筑工程中减反射玻璃可以用于博物馆、图书馆、商店、公共场合的各种玻璃屏障和各种观景窗。

(3)自洁玻璃

2004年，日本新研制了具有自我清洁功能的建筑玻璃，在玻璃表面涂覆一种光催化降解薄膜，这种薄膜在阳光照射下能够发生降解反应。由于工业污染日趋严重，大气中的各种污染物超出自然降解的能力，如各种碳氧化物、氮氧化物在大气中的含量越来越高，降解这些污染物的材料开发也成为生态建材的研究内容。自洁玻璃可以降解大气中的污染物，对一些有机污染物也有降解作用，并且对周边环境中的细菌等微生物也具有一定的抑制作用。玻璃表面沾染的灰尘等污物能够自行抛离，自洁的名称由此而来。

3、智能材料的发展方向

未来的建筑和室内空间可以通过感受周围的环境，根据人们的需要做出适宜的自我调节。室内也许不再需要空调，许多人工照明设施也将作古，节能环保材料进人了新的时代。我们相信在不远的将来，这些设想会逐一实现，设计师们将有更多的材料作为实现方案的手段。

智能材料是一种能感知外部刺激，能够判断并适当处理且本身可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，是现代高技术新材料发展的重要方向之一，将支撑未来高技术的发展，使传统意义下的功能材料和结构材料之间的界线逐渐消失，实现结构功能化、功能多样化。科学家预言，智能材料的研制和大规模应用将导致材料科学发展的重大革命。一般说来，智能材料有七大功能，即传感功能、反馈功能、信息识别与积累功能、响应功能、自诊断能力、自修复能力和自适应能力。

将材料和产品的加工制造同以微电子技术为主体的高科技嫁接，从而实现对材料及产品的各种功能的可控与可调，有可能成为装饰装修材料及产品的新的发展方向。“智能家居”从昨天的概念到今天的“智能家居”的产品问世，科技的飞速进步让一切都变得可能。 “智能家居”可涉及照明控制系统、家居安防系统、电器控制系统、互联网远程监控、电话远程控制、网络视频监控、室内无线遥控等多个方面，有了这些技术的帮忙，人们可以轻松地实现全自动化的家居生活。