智能材料及其发展
新型智能材料的研究现状和发展趋势
新型智能材料的研究现状和发展趋势随着科技的进步，新型智能材料成为各种领域发展的主要趋势之一。
智能材料是指能够对周围环境做出反应，改变自身物理特性的一类材料。
其内在的智能性质，广泛应用于人工智能、生物医学、新能源等领域。
本文将结合实例详细介绍新型智能材料的研究现状和发展趋势。
一、介绍智能材料与其研究现状智能材料最初的起源可以追溯到20世纪70年代。
它是一种有特殊响应功能的自敏感、自适应的青年红材料，通过自身获得信息并对其环境做出响应。
常见的智能材料包括形状记忆合金、电致变材料、光致变材料、磁致变材料等等。
其中形状记忆合金是应用最广泛的一种材料，它能够在变形后恢复原形，被广泛用于航空航天、汽车、医疗等领域。
目前，智能材料的研究已经发展到了第四代。
第一代的智能材料研究主要集中在形状记忆材料和传统聚合物材料的研究上；第二代则是发展了智能陶瓷材料、电致变材料和电光效应材料；第三代则添加了一些特殊功能材料，包括智能水凝胶材料等；而第四代的智能材料则是指利用仿生学和新能源技术、微纳技术等手段来研究材料。
二、新型智能材料的发展趋势随着科技的不断进步，新型智能材料得到了越来越多的关注。
下面我们将介绍几种新型智能材料的发展趋势。
1、光子晶体光子晶体是一种拥有介电周期性结构的光学材料，能够控制光的传播和分布。
光子晶体的制备方法和研究领域不断拓宽，产生了一些重大的科学和工程意义，被广泛用于开发光电传感器、光子芯片等应用方向。
2、触觉传感材料触觉传感材料是一种新兴的材料，能够模拟人类皮肤的手感，可与人体密切接触。
现在，触觉传感技术已经被应用在人造手臂、机器人等领域。
3、纳米材料纳米材料是指直径在1-100纳米之间的材料，具有特殊物理、化学和生物学性质。
纳米材料在磁学、能源、生物医学等各个领域都有广泛的应用。
4、自修复性材料自修复性材料是一种通过自动或外界刺激改变物质结构来修复材料损伤的材料。
应用自修复性材料可大大提高材料的使用寿命，降低维护成本。
智能材料的研究现状与未来发展趋势
智能材料的研究现状与未来发展趋势智能材料是一种能够感知、响应和适应环境变化的材料，它在各种领域中具有广泛的应用潜力。
智能材料的研究领域包括电子、光学、机械、化学等多个学科，目前已有许多突破性的进展。
下面我们来详细了解智能材料的研究现状和未来发展趋势。
智能材料的研究已经取得了一些重要的成果。
传感器材料可以通过感知环境信号，并将信号转化为电信号进行处理和传输。
这些材料可以应用于各种环境监测、医疗设备、智能交通等领域。
智能材料还可以根据外部刺激改变自身的形状、颜色或者物理性能。
这种形状记忆材料可以用于各种工程应用，比如机械臂、生物医学器械等。
未来智能材料的发展趋势主要包括以下几个方面。
新型的智能材料将继续涌现。
目前已经出现了许多新型的智能材料，比如可穿戴智能材料、自修复材料、光学响应材料等。
这些材料具有更高的灵敏度和更快的响应速度，可以满足不同领域的需求。
智能材料的集成化将成为发展的重点。
随着科技的发展，传感器、处理器和通信器件逐渐小型化和集成化，智能材料也将更加智能化和集成化，实现与其他设备的无缝链接。
智能纺织品可以监测体温、心率等生理指标，并将数据传输到手机或者其他设备上。
智能材料的应用领域将进一步拓展。
目前，智能材料主要应用于电子、机械和医疗等领域，未来它还可以应用于能源、建筑、环境等更多领域。
智能建筑材料可以根据环境变化自动调节室内温度、光照等。
智能材料的研究目前已经取得了一些重要的成果，未来还有许多发展的潜力和机会。
随着科技的不断进步和创新，智能材料将在各个领域中得到更广泛的应用，为人类创造更舒适、便利、安全的生活环境。
智能材料的应用与发展
智能材料的应用与发展当今社会科技日新月异，智能材料作为一种材料新兴领域备受瞩目，因其在不同领域中的高应用价值和发展前景广阔而备受人们的关注。
本文将探究智能材料的概念、应用、发展和前景。
一、智能材料的概念智能材料，又称作“智能化材料”或者“功能材料”，是指那些在受到注入外部条件后，能够识别作出响应的特殊材料。
其特征在于强调了材料与信息的融合，即使是普通的材料，只要加以适当的处理后就能表现出智能的性质。
智能材料具有自适应性、自诊断性、自修复性等特点，智能材料能够适应外界环境的变化，及时进行反应。
举例子来说，智能玻璃是一种应用较为广泛的智能材料，其具有透明和不透明两种状态，可以随时自动调节透光度来达到节能的目的。
在建筑、汽车、航空等领域有着广泛应用。
二、智能材料的应用智能材料在生活中的应用十分广泛，可以应用于智能家居、智能交通、医疗、航空航天、工业自动化等各个领域。
1. 智能家居随着物联网的不断发展，智能家居成为智能材料的重要应用领域之一。
智能家居通过感知、识别、控制家庭环境的方式，实现了家庭设备、照明、音乐等设备的自动管理，大大提高了生活质量和智慧生活体验。
目前，智能家居中最广泛应用的智能材料是智能玻璃和智能墙纸。
2. 智能交通智能交通是指交通系统中通过信息化、感知式设备和流程管理等方式，提高交通安全性和效率的交通系统。
智能材料在智能交通中有着广泛的应用。
例如，智能交通中的车载电子系统需要使用机电系统、固态电子芯片等材料，而智能交通指挥中心中的调度系统则需要很多传感器和控制部件。
3. 医疗智能材料应用于医疗领域，可用于医疗器械、医疗设备、体内病灶检测等多个方面。
例如，在光学成像领域，光电材料和光学材料是非常重要的智能材料，与医学成像技术紧密关联；在医用制品中，纳米材料得到了广泛应用，并改善了制品的性能。
4. 航空航天智能材料在航空航天领域的应用，是为了提高飞机飞行、任务完成时间和功能能力。
智能材料的光电传感器和高产能合成材料，极大地促进了干扰、识别等方面的技术应用。
智能材料的研究现状与未来发展趋势
智能材料的研究现状与未来发展趋势智能材料是指具有自感知、自诊断、自修复、自适应和自响应等功能的新型材料。
随着科技的不断发展，对智能材料的研究也越来越深入，其应用范围也越来越广泛。
智能材料的研究现状和未来发展趋势备受关注，本文将对此进行详细分析。
一、智能材料的研究现状1.基础理论研究智能材料研究的基础理论主要包括功能材料、材料设计、制备方法、作用机理等方面。
在功能材料方面，目前主要研究的智能材料包括形状记忆材料、光敏材料、温敏材料、磁敏材料等。
材料设计方面，研究人员通过设计新的结构和组分，以实现材料的智能功能。
制备方法方面，研究者通过化学合成、物理合成和生物合成等方法，制备智能材料。
作用机理方面，研究者通过理论模拟和实验验证，揭示智能材料的作用机理。
2.应用领域智能材料已经广泛应用于医药、电子、航空航天、汽车、工程等领域。
在医药领域，智能材料被应用于药物控释、仿生组织工程、医疗器械等方面。
在电子领域，智能材料被应用于传感器、储能器件、光电器件等方面。
在航空航天领域，智能材料被应用于航天器件、机翼、控制系统等方面。
在汽车领域，智能材料被应用于车身材料、发动机零部件、安全气囊等方面。
在工程领域，智能材料被应用于结构材料、建筑材料、声学材料等方面。
3.国际合作与交流智能材料的研究和应用是一个国际化的过程，各国之间的合作与交流十分重要。
目前，许多国际组织和机构致力于智能材料的研究和应用，如美国材料研究学会（MRS）、国际材料研究学会（IMRS）等。
这些组织和机构通过举办国际学术会议、合作研究项目、人才培养等方式，促进了智能材料领域的国际合作与交流。
二、智能材料的未来发展趋势1.材料多功能化未来的智能材料将不仅仅具有单一的智能功能，而是具有多种功能的多功能智能材料。
具有形状记忆功能的材料同时还具有磁敏、光敏等功能，从而可以在不同的环境和条件下实现多种功能。
2.智能材料的可持续性未来的智能材料将更加注重可持续性和环保性，绿色合成、易降解、生物兼容等特性将成为智能材料设计的重要考量因素。
智能材料的研究现状与未来发展趋势
智能材料的研究现状与未来发展趋势智能材料是指能够根据外部刺激产生响应或改变其性质或功能的一类材料。
它们具有诸如形状记忆、敏感性、自修复等特点，能够为人类创造更高级别的产品和应用。
智能材料的研究发展已经取得了显著的成果，在许多领域有着重要的应用前景。
目前智能材料的研究重点包括材料的设计和合成、性能测试与表征、应用开发等方面。
关于智能材料的合成方法和加工工艺是研究的核心，主要包括基于聚合物的智能材料、复合材料和纳米材料等方向。
研究人员通过调控材料的结构和成分，实现材料的各种智能特性，并探索材料的新应用。
研究者还致力于开发智能材料的表征和测试方法，对其性能进行评估和监控。
在智能材料的应用方面，目前已经涉及到了许多领域。
医疗健康和生物医学是研究者们最为关注的领域之一。
智能材料在这些领域中的应用包括可穿戴设备、仿生材料、药物释放系统等。
智能材料还在能源存储与转换、电子器件与传感器、催化剂等领域中有着广泛的应用。
由于其在各种领域中的应用前景巨大，智能材料的研究也受到了越来越多研究机构和企业的关注。
未来发展趋势方面，智能材料的研究将会围绕以下几个方向进行深入探索。
随着人工智能和大数据等新技术的发展，智能材料将更加强调与其他智能系统的融合。
智能材料将通过感知能力和反馈机制与周围环境进行信息交流，实现更加智能的功能和性能。
智能材料的可持续性和环保性将成为未来研究的重点。
研究者将探索更加环保的制备方法和回收利用技术，开发可降解、可循环利用的智能材料，实现资源的有效利用和环境的保护。
智能材料在微纳尺度和多尺度系统中的应用也将成为未来研究的热点。
微纳尺度的智能材料可以实现更高级别的精确控制和响应，有望在生物医学、能源存储等领域中发挥重要作用。
跨学科和跨行业的合作将是未来智能材料研究的重要趋势。
智能材料的研究需要物理、化学、生物、工程等多学科的交叉融合，同时也需要与各个行业的合作，以实现智能材料的创新和应用。
智能材料的研究已经取得了丰硕的成果，未来仍然有着广阔的发展空间。
智能材料——未来材料学的发展趋势
智能材料——未来材料学的发展趋势随着科技不断进步和人类对未知领域的不断探索，材料科学也在不断创新和发展，最近几年出现了一种被称作智能材料的新型材料。
智能材料是一种集传感、控制、调节、响应等多种功能于一体的材料，它能够根据外界刺激的变化而自主地调整其自身的等各个方面表现。
因此，智能材料被认为是未来材料学的发展趋势。
一、智能材料的基本特征智能材料是一种在受刺激时能自行感知并做出相应反应的材料。
它们可以对外界环境做出不同的反应，包括物理、化学和生物的刺激。
同时，智能材料还能够自我修复、自适应、自我调节，甚至可以进行自我组装和自我复制。
因此，智能材料的基本特征可以被概括为四个关键特点：感知性、响应性、适应性和自我组装性。
二、智能材料的种类智能材料可以分为多种，以下是其中常见的几种：1. 形状记忆材料：指在其形状被改变之后，可以自动恢复原来的形状，比如一些用来做眼镜的金属材料，在被弯曲之后可以自动恢复原来的形状。
2. 压电材料：是指在受到电压作用后，可以产生形变，同时，当压电材料受到外加机械压力时，也能够产生电信号，可用于传感器等方面。
3. 光敏材料：指在光照作用下可以发生形变或者吸收光能，产生电信号等等。
4. 智能涂层：是一种涂覆在物体表面的材料，能够反应环境变化，比如智能玻璃，可以根据光照变化自动进行变换。
三、智能材料的应用智能材料广泛应用于医疗、航空、机械、水利、电气、信息technology 、环保等许多领域。
以下是智能材料在不同领域的典型应用：1. 医疗领域：智能材料可以被用于心脏起搏器、人工关节、假肢、便携式医疗设备等等。
2. 航空领域：智能材料可以被用于飞机的外饰、电气设备、飞机控制等等。
3. 机械领域：智能材料可以被用于制造机器人、汽车和飞行器等等。
4. 水利领域：智能材料可以被用于防水材料、水果保鲜剂、自动灌溉设备等等。
5. 电气领域：智能材料可以被用于电路板、电信设备、聚光灯等等。
6. information technology 领域：智能材料可以被用于可穿戴设备、平板电脑、智能手机等等。
智能材料的研究现状与未来发展趋势
智能材料的研究现状与未来发展趋势智能材料是指具有感知、响应、控制、自适应等智能特性的材料，能根据特定环境和外部刺激自主地发生可逆变化和调节，具有广泛的应用前景。
本文将从智能材料的原理、研究现状和未来发展方向三方面探讨智能材料的发展趋势。
1. 原理智能材料的原理主要有三种：形状记忆、感应和光、磁性控制。
形状记忆材料包括笑形记忆合金、聚氨酯、聚乙烯醇等，其特点是在特定温度下可以快速恢复到原始形状。
感应材料主要包括热、光、电和磁等形式，通过对不同形式的外部刺激进行传感并响应变化，比如光敏材料可以根据光照强度调节材料的透光性。
光、磁性控制材料则是利用光或磁场来调节材料的性质和功能，如晶体可通过可见光或紫外线光线使其发生可逆材料结构的调整。
2. 研究现状智能材料的发展已经取得了一定的研究进展，主要应用于光学、生物医药、航空航天、机械制造等领域。
光学方面主要应用于光纤通信、激光开关、光学传感等方面；在生物医药方面，智能材料被常用于医疗设备、病房控制和治疗设备的制造；在航空航天领域应用较为广泛，比如可用于自适应空气动力学表面、载荷传递等方面；在机械制造领域应用较为广泛，可以用于微透镜、声波过滤器、运动控制等方面。
3. 未来发展方向在未来，智能材料将继续得到广泛的应用。
其中，纳米智能材料将成为发展的重点。
纳米智能材料具有超强表面积和纳米特性，能在小尺寸下发挥更强的物理、化学特性，具有广泛的应用前景。
另外，新型的智能材料将会出现，如液晶材料、电子材料等。
具有更优异的响应能力和更广泛的应用范围。
继续加强材料加工和制备工艺的开发，研究制造更高效、更环保、更安全的智能材料。
同时，智能材料也将进一步实现从可实验性到实用性，从实验室到工业化生产的转化，为实现智慧物联网、人工智能等领域的发展提供更好的服务。
智能材料的研究现状与未来发展趋势
智能材料的研究现状与未来发展趋势智能材料是一种具有自感知、自适应、自诊断、自修复和自动反应等功能的新型材料，是当今材料科学和工程领域的研究热点之一。
智能材料的应用领域广泛，涉及到军事、航空航天、汽车、医疗器械、建筑、环境保护和可穿戴设备等领域，对于提升产品性能、延长使用寿命、降低维护成本具有重要意义。
目前，智能材料的研究现状主要聚焦在以下几个方面：一、生物仿生智能材料研究生物仿生智能材料是基于生物体内部复杂的结构和功能，模拟生物体的某些结构和功能原理而设计的新型智能材料，如仿生智能材料的光敏、温敏、机械敏感性等。
目前，生物仿生智能材料的研究涉及到仿生结构、仿生材料和仿生功能的设计和制备，包括仿生纳米片、仿生多孔结构和仿生复合材料等。
这些材料在生物医学、机器人和传感器等领域具有巨大的应用前景。
二、智能材料的功能化改性研究智能材料的功能化改性是指在传统材料的基础上，通过加入合适的功能组分或控制其微观结构，使其具有感应、响应等特定功能的改性过程。
目前，智能材料的功能化改性研究主要集中在液晶材料、形状记忆合金、电致变色材料、光敏材料、压敏材料等方面，通过对材料的结构和性能进行调控，实现材料的智能化。
三、智能材料的制备技术研究智能材料的制备技术主要包括化学合成、物理制备、生物制备和仿生制备等多种手段，同时也涉及到纳米技术、生物技术、材料工程等多个学科的交叉。
目前，智能材料的制备技术正在不断地向纳米尺度、高性能和多功能化方向发展，如采用纳米材料、生物模板、自组装技术等方法，实现智能材料的精准设计和高效制备。
随着科学技术的不断进步，智能材料的研究未来将呈现出以下几个发展趋势：一、智能材料的多功能化随着人们对材料性能要求的不断提高，智能材料的未来发展趋势将朝着多功能化方向发展。
未来的智能材料不仅具有自感知、自诊断、自修复、自适应等基本功能，还将具有多种功能的集成和协同作用，如光、电、热、声等多种功能的融合，从而实现更加智能、多样化的应用。
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智能材料及其发展1.材料的发展材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或者其他产品的物质，是人类生活、生产的基础，是人类认识自然和改造自然的工具，与信息、能源并列为人类赖以生存、现代文明赖以发展的三大支柱。
材料也是人类进化的标志之一，一种新材料的出现必将促进人类文明的发展和科技的进步，从人类出现，经历旧石器时代、新石器时代、青铜时代……，一直到21世纪，材料及材料科学的发展一直伴随着人类的文明的进步。
在人类文明的进程中，材料大致经历了一下五个发展阶段。
1）利用纯天然材料的初级阶段：在远古时代人类只能利用纯天然材料（如石头、草木、野兽毛皮、甲骨、泥土等），也就是通常所说的旧石器时代。
这一阶段人类只能对纯天然材料进行简单加工。
2）单纯利用火制造材料阶段：这一阶段跨越了新石器时代、青铜时代和铁器时代，它们风别已三大人造材料为象征，即陶、铜、铁。
这一时期人类利用火来进行烧结、冶炼和加工，如利用天然陶土烧制陶、瓷、砖、瓦以及后来的玻璃、水泥等，从天然矿石中提炼铜、铁等金属。
3）利用物理和化学原理合成材料阶段：20世纪初，随着科学的发展和各种检测手段及仪器的出现，人类开始研究材料的化学组成、化学键、结构及合成方法，并以凝聚态物理、晶体物理、固体物理为基础研究材料组成、结构和性能之间的关系，并出现了材料科学。
这一时期，人类利用一系列物理、化学原理、现象来创造新材料，这一时期出现的合成高分子材料与已有的金属材料、陶瓷材料（无机非金属材料）构成了现代材料的三大支柱。
除此之外，人类还合成了一系列的合金材料和无机非金属材料，如超导材料、光纤材料、半导体材料等。
4）材料的复合化阶段：这一阶段以20世纪50年代金属陶瓷的出现为开端，人类开始使用新的物理、化学技术，根据需要制备出性能独特的材料。
玻璃钢、铝塑薄膜、梯度功能材料以及抗菌材料都是这一阶段的杰出代表，它们都是为了适应高科技的发展和提高人类文明进步而产生的。
5）材料的智能化阶段：自然界的材料都具有自适应、自诊断、自修复的功能。
如所有的动物和植物都能在没有受到毁灭性打击的情况下进行自诊断和修复。
受大自然的启发，近三四十年的研发，一些人工材料已经具备了其中的部分功能，即我们所说的智能材料，如形状记忆合金、光致变色玻璃等。
但是从严格意义上将，目前研制成功的智能材料离理想的智能材料还有一定的距离。
材料科学的发展主要集中在以下几个方面：超纯化（从天然材料到复合材料）、量子化（从宏观控制到微观和介观控制）、复合化（从单一到复合）、智能化（从主动到被动）、可设计化（从经验到理论）。
2.材料的智能化2.1智能材料智能材料概念是由日本高木俊宜教授1989年1 1 月在日本科学技术厅航空、电子等技术评审会上提出的，同期美国在航空、宇宙领域中对传感功能和执行功能的适应性结构物、灵巧结构物的研究也较活跃，因此人们逐渐将它们均统称为智能材料与智能系统。
一般来说，智能材料就是指具有感知环境（包括内环境和外环境）刺激，并对其进行分析、处理、判断，并采取一定的措施进行适度响应的含智能特征的材料。
智能材料的构想米源于仿生（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）。
它的目标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。
但是现有的材料大都比较单一，难以满足智能材料的要求，所以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的方面和最先进的发展方向。
智能材料包括压电材料、电致伸缩、磁致伸缩、形态记忆合金和智能凝胶等材料。
前面四种均具有在外场下可以移动的自结晶边界界定的畴结构，它们响应刺激产生的形状变化使其可作为执行元件。
高分子凝胶则为大分子构成的三维网络，其结构中含有能对外界环境(温度、电场及化学物质)响应的部分，利用其大分子链或链段的构象与结构或基团的重排可使凝胶体积发生突变转变，由此可调控其刺激响应性。
2.2生物材料智能化生物材料（biomaterial）是用于对生物体进行诊断、治疗，修复或替换其病损组织与器官、增进其功能的新型高技术材料。
它是研究人工器官和医疗器械的基础，已成为材料学科的一个重要研究分支，尤其是随着生物技术的蓬勃发展和重大突破，已成为各国科学家竞相进行研发的热点。
当代生物材料已处于实现重大突破的边缘，在不远的将来，科学家有可能借助于生物材料设计和制造完整的人体器官，生物材料和制品产业将发展为21 世纪世界经济的一个支柱产业。
由生物分子构成了生物材料，再由生物材料构成了生物部件。
生物体内各种材料和部件有各自的生物功能。
它们是“活”的，也是被整体生物控制的。
生物材料中有很多结构材料，包括骨、牙等硬组织材料和肌肉、脏、皮肤等软组织材料；还有许多功能材料所构成的功能部件，如眼球晶状体是由晶状体蛋白包在上皮细胞组成的薄膜内而形成的无散射、无吸收、可连续变焦的广角透镜。
在生物体内生长着不同功能的材料和部件，材料科学的发展方向之一是模拟这些生物材料制造人工材料。
它们可以做生物部件的人工替代物，也可以在非医学领域中使用，前者如人工瓣膜、人工关节等，后者则有模拟生物蒙古合剂、模拟酶、模拟生物膜等。
下面从几个角度介绍生物材料智能化的发展及现状。
1）智能生物材料及组织工程：从材料科学与工程观点，可以将组织视同细胞复合材料。
它由具有功能作用的细胞及其合成的细胞外基质（ECMs）构建。
组织工程是工程科学与生命科学的交叉与融合，着眼于开发细胞外基质的取代物，以修复、控仰、剪切、维持或改善组织功能。
这-组织工程领域正在形成新学科，孕育着新的高科技产业。
组织工程的发展对生物材料提出了挑战，即期望它能仿照目标细胞的微环境，使细胞粘连、迁移、增殖与分化，让细胞保持其功能，实施营养物和代谢物的传递、能量传递、信息传输，以维持细胞增殖、分化和凋亡的适宜平衡，构成工程化的组织。
2）可以新陈代谢的材料：新陈代谢是生物体医治伤残的自我修复功能的根源，这种功能已成为对工业材料的一个研制目标，就是使疲劳或龟裂的材料休一段时间（不使用）后能恢复原来的状态。
3）向外部告知状态的材料：生物的功能之一就是能告诉与正常情况的偏离。
平时不爱动的人，偶尔运动，腿就会痛。
熬夜眼睛就会充血，胃不好舌头就起白苔，这些都是对异常的警告信号。
因此最好让材料具备一种功能，当它在反复应力作用下疲劳，或长时间加负载产生蠕变而接近断裂时，材料本身就变色或向外部告诉这种变化情况。
即使材料本身做不到这一步，也可以在材料中重要的部位埋入小的传感器（不能影响其强度），例如光色器在受反复应力时特性发生变化的半导体能起这种作用，材料本身可变色，或能用非接触检测器从外部检测就可以了。
2.3功能材料智能化功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学等功能，能产生特殊的物理、化学、生物学效应，能完成功能相互转化，主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于高科技领域的高新技术材料，新材料领域的核心，是国民经济、社会发展及国防建设的基础和先导。
功能材料不仅对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，还对相关传统产业的改造和升级，实现跨越式发展起着重要的促进作用。
为将生物体组织所具有的剌激响应功能引人到工业材料并开发现智能材料发达国家正加大投人，组织共同研究实体，开展国际合作。
目前在国际上比较有代表性的研究有如下几种：1）实验室中生长的角膜：角膜是一种透明且富有韧性的组织，其功能是容许光透过并保护眼内器官，角膜受伤或疾患会使它变浑浊，损及视力，甚至失明。
虽可用正常角膜进行移植，但供体有限，科学家们正努力用培养的人角膜细胞构建人角膜取代物。
角膜含有三类细胞，即构成外层的上皮细胞、聚集在基膜的角质形成细胞及内层的内皮细胞。
采用戊二醋交联的胶原-硫酸软骨索基质作为组织基材，将人死亡后的角膜低传代细胞分别按层次种植形成基质层、上皮层和下皮层。
此类结构物置于适宜的培养介质中，一旦底层的上应融合，再将其置于空气中使它分化成多层。
也可把角膜内皮放在底层，在空气-液体界面顶层与低传代人角膜细胞来构筑角膜取代物。
组装的角膜取代物分化两周再应用。
角膜取代物的总体形态、透明性和组织学上均和人角膜类似。
添加血纤蛋白修饰基质，可使其生成血管，这种取代物具有移植前景。
2）光驱动元件：日本学者用紫外线辐照芳基乙炔化合物单晶使其转变成蓝色，且它们的表面产生阶梯或谷槽状皱纹，将此结晶暴露于可见光，则又回复无色和平整状态，这种可逆的形状变化可望用做光驱动纳米元件。
时间延长，阶梯数目增多且其高度增大，变化至少达1nm。
这是因为芳基乙炔化合物闭环使分子堆砌较紧密，在可见光下处于开环型，化合物的噻吩环旋转且拉伸，使谷槽填实或阶梯平整。
这一实例说明某些结晶能在外界刺激下发生内部变化，改变其形貌，且能重新以有序方式愈合。
3）特异蛋白质：日本学者以免疫球蛋白G 作为抗原及相应山芋抗体，将其分别修饰水凝胶的聚合物链，使抗原和抗体结合形成凝胶的交联位点。
添加自由抗原导致其对抗体的竞争结合，干扰交联水凝胶可逆溶胀。
此水凝胶可用于智能药物释放装置。
专一抗原能引导装置靶向癌细胞，凝胶在此抗原存在时才释放抗癌药物。
他们正在探索将生物化学相互作用（即生物分子间的结合作用）转变成机械力。
4）化学组装电子纳米计算机：美国科学家和惠普公司的研究者们将许多分子开关和纳米导线组装成逻辑电路与记忆电路，试图创建纳米计算机。
他们利用氧化还原活性索炬，将磷脂质抗衡离子单层插入两电极间构成固态分子开关装置。
施加不同的电压能使开关重复“开启”和“关闭”，且写入状态。
2.4结构材料智能化结构材料是以力学性能为基础，来制造受力构件的材料，此外结构材料对物理或化学性能也有一应的要求，如光泽、热导率、抗辐照、抗腐蚀、抗氧化性等。
陶瓷及其复合材料经常被用作结构材料，但由于可靠性低而使其应用受到局限，陶瓷承受应力时会因裂缝的扩展而引起其前端应力集中导致破坏。
陶瓷的力学性质难于确保，而寿命预测又较困难。
陶瓷材料可靠性取决于：1）确立能测定微细结构的非破坏性检验方法; 2）建立断裂行为解析为基础的可靠性试验法；3）分散增强、纤维增强和层压等复合增韧，此类方法虽近年来进展显著，但还不能充分确保其可靠性。
因而出现了可对材料自身损伤完成诊断和寿命预告的智能材料。
此类材料能检测和诊断其损伤程度，即具有“自行诊断功能”，且有认知损伤程度的“损伤显示功能”，更能使创伤自我修复，即具有“自修复”和“自愈合功能”及在使用环境下形成材料结构的“自组装功能”。
再者从降低环境负荷和再循环角度，还要求材料具有“自分解性”和“自转变性”。