智能高分子材料论文
高分子材料的智能化设计与合成
高分子材料的智能化设计与合成智能化材料是当今材料科学领域的研究热点之一，其中高分子材料的智能化设计与合成成为了重要研究方向。
本文将从高分子材料的智能化设计的需求、合成方法和应用领域等方面进行探讨。
一、智能化设计的需求随着科技的不断进步，人们对材料的功能和性能提出了更高的要求。
高分子材料作为一类重要的功能材料，具有较好的可塑性和可调性，因此在智能化设计方面具有广阔的应用前景。
智能高分子材料的需求主要体现在以下几个方面：1. 响应性能：智能材料能够对外界刺激作出适当的响应。
比如，温度敏感的高分子材料可以通过温度变化实现形状记忆效应，从而实现形状可控和可逆的功能。
2. 敏感性能：智能材料能够对微小的刺激做出快速而精确的响应。
例如，高分子材料的光敏性可以通过光辐射实现光驱动效应，实现智能响应和控制。
3. 可调性能：智能材料能够在一定范围内调节其功能和性能。
高分子材料具有可调性，可以通过化学修饰和功能化改变其性质，实现对材料特性的调控。
二、智能化材料的合成方法高分子材料的智能化设计与合成通常需要选择合适的方法来实现。
目前常用的合成方法主要包括：1. 化学合成法：通过聚合反应进行高分子材料的合成，可以通过调节反应条件和聚合物结构来实现智能化设计的目的。
例如，通过控制聚合反应的温度、催化剂和单体比例，可以合成具有形状记忆特性的高分子材料。
2. 物理法：利用物理性质和相互作用来实现智能化功能的设计。
例如，通过调节高分子材料的物理结构，如微观结构、分子排列和非共价键交联等，实现对材料性能的调控。
3. 多功能化改性法：通过在高分子材料中引入其他功能性组分，实现材料功能的多样性和智能众生。
比如，引入导电性、磁性或抗菌性等功能基团，赋予高分子材料新的性能和应用功能。
三、智能高分子材料的应用领域智能高分子材料由于其独特的功能和性能，被广泛应用于多个领域。
以下是一些智能高分子材料的应用领域的介绍：1. 生物医学领域：智能高分子材料在生物医学领域中具有重要的应用潜力。
智能化高分子的研究进展
智能高分子材料的研究进展摘要: 智能高分子材料是一种刺教一响应型聚合物或祷环境敏感聚旨播。
已成为功能高分子研兜的前沿领域。
本文对一些有代表性的智能高分子材料在各个领域的研究及应用进展作了简单的综述，并展望了其发展前景。
目前，具有各种智能的高分子材料在信息、电子、宇宙、海洋科学、生命科学等领域得到了应用。
智能高分子材料的开发与应用孕育着新一代的技术革命。
它将是21世纪使用的重要材料之一，并将促进新理论的产生和新产品的开发。
关键词：智能高分子；智能材料；进展智能高分子材料是指能够感知环境变化，通过自我判断和结论，实现指令和执行的新材料。
它在模仿生命系统中同时具有感知和驱动双重功能的材料，即不仅能够感知外界环境或内部状态所发生的变化，而且能够通过材料自身的或外界的某种反馈机制，实时地将材料的一种或多种性质改变，做出所期望的具有某种响应的材料，又称机敏材料。
其中环境刺激因素很多，如温度、PH值、离子、电场、磁场、溶剂、反应物、光或紫外光、应力和识别等，对这些刺激产生有效响应的智能聚合物自身性质会随之发生变化。
由于它具有反馈功能，与仿生和信息密切相关，其先进的设计思想被誉为材料科学史上的一大飞跃，已引起世界各国政府和多种学科科学家的高度重视。
目前，有些开发中的智能高分子材料的应用有待理论研究的深入和拓宽，进一步改善智能高分子材料对刺激的响应特性，如响应速率、力度及可靠性等．智能高分子材料的发展日月异，有人预计21世纪可望向模糊高分子材料发展．所谓模糊材料，其刺激响应性不限于一一对应，材料本身能判断，依次发挥其调节功能，像动物的脑那样能记忆和判断。
下面重点介绍几种智能高分子材料。
1、智能型凝胶。
凝胶或称水凝胶为亲水性但不溶于水的聚合物，它在水中可溶胀至一平衡体积仍能保持其形状。
简单地说，凝胶就是由溶剂和高分子网络所组成的复合体系，与生物组织类似。
智能型高分子凝胶发展的基础为P．J．F1ory的凝胶溶胀理论，交联结构使之不溶解而保持一定的形状；渗透压的存在使之溶胀而达到平衡体积。
智能化高分子的研究进展
智能化高分子的研究进展摘要：近年来，在新材料领域中正在兴起一门新的分支学科——智能高分子材料。
本文对一些智能高分子材料在各个领域的研究及应用做出综述性的阐述，并对该领域的发展做出一些展望。
关键字：智能高分子材料（Intelligent Polymer Materials）特征应用发展智能高分子材料智能高分子材料（Intelligent Polymer Materials）又称智能聚合物，机敏性聚合物，刺激相应型聚合物，环境敏感型聚合物。
智能高分子材料是一种能够通过对周围的环境变化的感觉，针对这个变化采取一定反应的高分子材料。
智能高分子材料它在模仿生命系统中同时具有感知和驱动双重功能的材料，即不仅能够感知外界环境或内部状态所发生的变化，而且能够通过材料自身的或外界的某种反馈机制，实时地将材料的一种或多种性质改变，做出所期望的具有某种响应的材料，又称机敏材料。
目前智能高分子材料主要研究，记忆功能高分子材料、智能高分子凝胶、智能药物释放系统、聚合物电流变流体、智能高分子膜、智能纺织品、智能橡塑材料、生物材料的仿生化、智能化等等。
表1智能材料的分类分类方法智能材料种类按材料的种类金属类智能材料非金属类智能材料高分子类智能材料智能复合材料按材料的来源天然智能材料合成智能材料建筑用智能材料工业用智能材料按材料的应用领域军用智能材料医用智能材料航天用智能材料按材料的功能半导体；压电体；电致流变体按电子结构和化学键金属；陶瓷；聚合物；复合材料20世纪80年代，人们提出智能材料的概念，20世纪90年代以来，美国、日本、意大利、英国等国家都在大力加强对智能材料的基础研究和应用研究。
智能材料要求材料体系集感知、驱动和信息处理于一体，形成类似生物材料那样的具有智能属性的材料。
其概念设计可以从以下观点构思：(1)材料开发的历史——由结构材料、功能材料进而到智能材料；(2)人工智能在材料的水平反映——生物计算机的未来模式；(3)从材料设汁的立场制造智能材料；(4}软件功能引入材料；(5)人们对材料的期望；(6)能量传递；(7)材料具有时间轴，要求材料有寿命预告、自修复、自分解，甚至自学习、自增殖、自净化功能和可对应外部刺激时间轴积极自变的动态功能。
智能与新型功能高分子材料
智能生物医用功能高分子材料摘要：智能高分子材料能够响应外界环境的微小刺激，引起自身构象，极性，相构造，组成构造等物理化学变化，表现出“智能〞的特性，已被广泛应用于生物医学和纳米技术领域。
文中将以智能水凝胶体系，智能载药体系和智能识别体系为例，综述智能高分子材料在生物医学上的研究进展，以及我国近年来的研究情况和存在的问题，并展望其应用前景,了解智能生物医用功能高分子材料。
关键词：功能高分子材料、智能、生物医用高分子材料。
1.引言智能高分子材料又称智能聚合物、机敏性聚合物、刺激响应型聚合物、环境敏感型聚合物，所以被定义为“能感知环境变化并随外部条件的变化，通过自我判断和结论，进展相应动作的高分子材料〞。
为了实现这样的高分子材料的合成，高分子材料必须具备感知特定的外界刺激和自身内部状态变化并坐车响应的功能以及响应速度快，外界刺激撤除后恢复自我的能力，其特性决定于分子结果的复杂性与多样性，以此决定了智能化[1]。
由蛋白质，多糖，核酸等生物高分子所构筑的生物体系，能够准确地响应外界环境微小的变化，而行使其相应的生物学功能〔如单个细胞的生命活动〕。
许多合成高分子也具有类似的外界刺激响应性质，而且已经被广泛研究用于智能或仿生体系，特别是在生物医学方面，可用于药物控制释放，生物别离，生物分子诊断，生物传感器和组织工程等领域。
常见的刺激敏感型高分子材料有温度敏感，pH 敏感，光敏感，电敏感，生物活性分子敏感等，以及混合敏感型。
本文将着重介绍智能水凝胶体系，智能纳米载药体系，以及智能识别体系。
含智能响应高分子的水凝胶，能够响应外界环境的刺激，呈现收缩-溶胀的体积变化，或者Sol-Gel 的相转变，能够用于组织工程，生物传感器和药物控制释放等[2]。
智能载药体系以载药高分子纳米粒子(包括胶束, 微囊等)为例，在外界刺激下，能够使纳米粒子形变、分散(胶束，微囊)，或溶胀、收缩(微凝胶，核/壳交联的粒子)，从而实现在病灶部位定点，持续性的控制释放[3,4]。
智能高分子材料浅谈
2014高分子概论课程作业智能高分子材料浅谈智能高分子材料浅谈引言：2011年，美、日科学家提出了将智能高分子材料作为新兴的高分子材料这一概念。
智能高分子材料能够感知和接受外部环境的信息如声、光、电、磁、酸碱度、温度、力等，并可根据环境变化自动改变自身形态。
智能高分子材料凭借其独特的性质，在材料科学、工程技术、医药学等领域展现出诱人的前景。
关键词：智能高分子材料发展前景一、智能高分子材料概述智能高分子材料指能够感知和接受外部环境的信息如声、光、电、磁、酸碱度、温度、力等，并可根据环境变化自动改变自身形态的一类高分子材料。
智能高分子材料是智能材料大家族的一个主要成员。
智能材料按照其材质的不同大体上可以分为金属类智能材料、无机非金属类智能材料以及智能高分子材料。
智能高分子材料与金属类智能材料和无机非金属类智能材料相比具有较多的优越性能，比如质轻、价廉、可加工性能优良，而且有机分子的结构上较容易接入各种功能性的官能团，丰富材料的功能，拓宽其应用范围【3】。
智能高分子材料的品种多、范围广，包括智能凝胶、智能高分子膜材、智能纤维、智能黏合剂、智能药物缓释体系等；其外界环境的刺激方式主要有力、热、光、电、磁、化学环境等；材料的响应方式也多种多样，主要有几何尺寸（形状）的改变、颜色的变化、电流的感应、电阻的变化，以及表面浸润性的改变等【3】。
目前研究与开发的智能高分子材料主要有以下几种。
【1】智能高分子凝胶：高分子凝胶是指三维高分子网络与溶剂组成的体系，网络交联结构使其不溶解而保持一定的形状，因为凝胶结构中含有亲溶剂性基团，使之可被溶剂溶胀而达到平衡体。
这类高分子凝胶可随环境条件的变化而产生可逆的、非连续性的体积变化。
图1 （a）干的聚合物（0.02g）；（b）聚合物溶胀（55g）；（c）溶胀后的光响应性超吸水聚合物吸光后使水溢出的示意图【3】高分子凝胶的溶胀收缩循环使之可应用于化学阀、吸附分离、传感器和记忆材料等领域；循环提供的动力可用来设计“化学发动机”；网孔的可控性适用于智能药物释放体系。
智能高分子材料的研究进展
智能高分子材料的研究进展大学材料学院高分子1201摘要：智能高分子材料是材料研究的新领域,本文综述了智能高分子材料的分类及研究现状。
主要介绍了形状记忆高分子材料、智能高分子膜、智能药物释放体系、智能高分子凝胶、智能纤维织物的研究现状及应用，并展望了智能高分子材料的前景。
关键词：智能高分子；薄膜；形状记忆；药物释放；凝胶；纤维织物；应用前言：智能高分子材料又称机敏材料，也被称为刺激-响应型聚合物或环境敏感聚合物，是智能材料的一个重要的组成部分。
它是通过分子设计和有机合成的方法使有机材料本身具有生物所赋予的高级功能：如自修与自增殖能力，认识与鉴别能力，刺激响应与环境应变能力等。
环境刺激因素很多，如温度、pH值、离子、电场、磁场、溶剂、反应物、光(或紫外光)、应力和识别等，对这些刺激产生有效响应的智能聚合物自身性质会随之发生变化。
它的研究涉及到众多的基础理论研究，波及信息、电子、生命科学、宇宙、海洋科学等领域，不少成果已在高科技、高附加值产业中得到应用，已成为高分子材料的重要发展方向之一。
1.智能高分子材料的类别及应用智能材料按材料的种类可分为金属类智能材料、非金属类智能材料、高分子类智能材料和智能复合材料。
其中，智能高分子材料的研究最广。
其不完全类别及应用如下表：2.智能高分子材料的研究进展2.1形状记忆高分子材料形状记忆高分子材料是利用结晶或半结晶高分子材料经过辐射交联或化学交联后具有记忆效应的原理而制造的一类新型智能高分子材料。
高分子材料的形状记忆性，是通过它所具有的多重结构的相态变化来实现，如结晶的形成与熔化、玻璃态与橡胶态的转化等。
迄今开发的形状记忆高分子材料都具有两相结构，即能够固定和保持其成型物品固有初始形状的固定相以及在一定条件下能可逆地发生软化与固化，而获得二次形状的可逆相。
这两相结构的实质就是对应着形状记忆高分子部多重结构中的结点和这些结点之间的柔性链段。
故形状记忆过程可简单表述为：初始形状的制品－二次形变－形变固－形变回复[1]。
智能高分子材料
智能高分子材料XXX（南京工业大学材料院，江苏南京）摘要：从合成、加工、新产品开发及其应用诸方面综述了智能高分子材料，如智能高分子凝胶、形状记忆高分子材料、智能织物、智能高分子膜和智能高分子复合材料等的研究进展，展望了其发展前景，并阐述了智能高分子材料的潜在应用领域。
关键词：高分子材料；智能材料；智能化；述评材料的发展经历着结构材料一功能材料一智能材料一模糊材料的过程⑴。
智能化是指材料的作用和功能可随外界条件的变化而有意识地调节、修饰和修复[2]。
早在1970年代，田中丰一就发现了智能高分子现象，即当冷却聚丙烯酰胺凝胶时，此凝胶由透明逐渐变得浑浊，最终呈不透明状，加热时，它又转为透明[3]。
1980年代，出现了用来制造高分子传感器、分离膜、人工器官的智能高分子材料。
1990年代，智能高分子材料进入了高速发展阶段。
进入21世纪后，智能高分子材料正在向智能高分子模糊材料的方向发展。
由于高分子材料与具有传感、处理和执行功能的生物体有着极其相似的化学结构, 较适合制造智能材料并组成系统, 向生物体功能逼近, 因此其研究和开发尤其受到关注。
1. 智能高分子材料的类别及应用智能高分子材料可感知外界环境细微变化与刺激而发生膨胀、收缩等相应的自身调节。
其应用范围很广，如用于传感器、驱动器、显示器、光通信、药物载体、大小选择分离器、生物催化、生物技术、智能催化剂、智能织物、智能调光材料、智能黏合剂与人工肌肉等领域[4]。
2. 智能高分子材料的研究进展2.1 智能高分子凝胶2.1.1 高分子凝胶及智能凝胶高分子在凝胶上的应用是智能高分子的又一智能表现。
生物体的大部分是由柔软而又含有水的物质——凝胶组成的。
简言之, 凝胶是液体和高分子网络所构成, 由于液体和高分子网络的柔和性, 液体被高分子网络封闭, 失去流动性。
正如生物体一样, 用凝胶材料构成的仿生系统也能感知周围环境的变化, 并做出响应, 因此, 该领域的探索引起了人们的高度重视。
智能材料与智慧生活课程论文
智能材料——形状记忆高分子材料摘要高分子形状记忆材料近年来吸引了许多研究者的目光,因其低廉的成本、优异的加工性能、良好的回复性、多变的力学和物理性能等优势迅速地发展起来。
按形状记忆的方式,它可分为热致感应型、光致感应型和化学物质感应型等,能满足不同的应用需求。
AbstractShape memory polymer materials have attracted many researchers attention in recent years, due to its low cost, excellent processing performance, good recovery, and the mechanical and physical properties of the advantages of developing rapidly. According to the way of shape memory, it can be divided into thermal induced type, light induced type and chemical induction type, can meet different application requirements.关键词：形状记忆高分子形状记忆树脂热致感应性一、形状记忆高分子材料定义形状记忆高分子（Shape Memory Polymer）SMP材料是指具有初始形状的制品，在一定的条件下改变其初始形状并固定后,通过外界条件（如热、光、电、化学感应）等的刺激，又可恢复其初始形状的高分子材料。
二、形状记忆高分子必备条件1.聚合物材料本身应具有结晶和无定形的两相结构，且两相结构的比例应适当。
2.在玻璃化温度或熔点以上的较宽温度范围内呈现高弹态，并具有一定的强度，以利于实施变形。
3.在较宽的环境温度条件下具有玻璃态，保证在贮存状态下冻结应力不会释放。
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智能高分子材料发展及应用
目录：
一.论文摘要
二.正文
1. 高分子材料研究与发展
1.1智能高分子材料概论
1.2智能高分子特性
1.3智能高分子材料研究与发展
2. 能高分子材料与其他科学联合
2.1智能高分子涉及学科
2.2智能高分子材料在一些领域的具体应用
3. 智能高分子材料产业领域
3.1高分子材料工业应用
3.2高分子材料制药方面的应用
三．总结
智能高分子材料研究与发展应用
摘要: 智能高分子材料的研究和发展，是材料学的发展有了突破性的发展。
20世纪90年代之后的研究更是深入，智能高分子的研究涉及的众多方面如信息、电子、宇宙、海洋科学、生命科学等领域，另高分子在一些高科技产业中得到应用，已成为高分子材料的发展方向之一。
关键词：智能材料发展涉及应用
一.智能高分子材料的研究与发展
1.1智能高分子材料概论
智能高分子材料又称智能聚合物、机敏性聚合物、刺激响应型聚合物、环境敏感型聚合物，所以被定义为“能感知环境变化并随外部条件的变化，通过自我判断和结论，进行相应动作的高分子材料”。
为了实现这样的高分子材料的合成，高分子材料必须具备感知特定的外界刺激和自身内部状态变化并坐车响应的功能以及响应速度快，外界刺激撤除后恢复自我的能力，其特性决定于分子结果的复杂性与多样性，以此决定了智能化。
1.2智能高分子材料具体标出的特性
具有应用价值的智能高分子材料具有变形量大、复性容易、形状响应温度抑郁调整、保温、绝缘性能好，而且还具有不腐蚀，易着色、可印刷、质轻价廉等诸多有点，因此在各个领域广泛应用。
1.3智能高分子材料的研究与发展
从1949年Kuhn . Breithenbach 和Katchalsky 发现丙烯酸大分子上的羧基在交替更换酸碱溶液时，聚合物发生溶胀和收缩开始，对于大分子材料的研究就渐渐进入科学家的眼球，1968年和1978年对于分子材料学的研究更是更近一步.从80年代研究单一且非特异性的智能高分子型到90年代研究对象发展成为微小的具有特异性的智能高分子材料，也就是说感应到多个刺激条件后，进行信息处理而动作的智能型高分子。
高分子学尤其是智能高分子学在各个领域开始展开，直至今天20世纪90年代以来，美国、日本、英国、加拿大、韩国、以色列、印度及我国都在进行智能材料的基础研究与应用研究。
目前，各种高分子材料的研究涉及众多的基础理论研究、并涉及信息、电子、宇宙、海洋科学生命科学等领域！
二.智能高分子材料与其他学科的联合
2.1 智能高分子学科涉及各个学科领域
近年世界高分子科学在诸多领域有了重要的发展，主要是控制聚合、超分子聚合物、、聚合物纳米微结构、高通量筛选高分子合成技术、超支高分子、光电活性高分子等方面。
国际发展事态表明，众多高分子背景学者的研究方向开始集中在与生命科学相关的高分子研究发面，对生物高分子、医用高分子、生物大分子体系理论计算模拟、高分子科学中的生物技术和大分子化学生物学！
2.2智能高分子材料在一些领域的具体应用
2.2.1细胞培养基质科学家利用稳敏性高分子水凝胶避免了在细胞培养过程中胰蛋白酶的物质消化切断细胞与底物间的粘连！
2.2.2 人工肌肉
利用“分子仿生学”方法获得的PAA-PV A交联无定形凝胶与动物肌肉很接近可用于人工肌肉
2.2.3 物料分离
利用智能高分子凝胶膜分离化合物，既经济又方便。
2.2.4 其他应用
化学机械化学阀等、高分子凝胶可以用于高精密一起、自动化生产、国防工业等领域
3.智能高分子材料产业领域
新型医疗用品
智能高分子材料作为生物医用材料，可根据病灶所引起的化学物质或物理量的变化自反馈控制药物释放的通/断特性。
药物释放体系就是最常见的例子。
利用智能纤维作为药物释放的研究已取得实质性进展。
例如，将药物置于PNTPAAM接枝的PV A凝胶纤维中，当温度在20-30之间变化时会自动“开启-关闭”，从而自动控制药物的释放。
新型传感元件
智能高分子材料结果的重要功能就是感觉，它利用埋入材料中的传感元件来感受各种信息，经过处理分析，然后指示或控制驱动工作。
智能纤维因尺寸小而特别合作传感元件。
这种传感元件在航天、建筑等领域具有十分重要的作用。
例如，日本太阳工业公司用C纤维开发检测最大应大的传感器，可用于建筑、道路、工厂、飞机、车辆、烟囱、索道等结果安全的诊断。
新型热机
传感的热机需要将化学能转化为热能和电能，然后再转化机械运动。
智能纤维的功能之一是可以直接将化学转化为机械能，既可以减少飞舞废物的产生、又可以减少噪音，因此比传统热机更为有效，因为凝胶纤维自用是软，因此不必破坏它而加工成精巧的机械部件。
其他用途
智能纤维还用于国防工业、半导体、能源工业一核电厂、汽车工业、运动器材等方面。
但目前研究和开放的智能纤维还基本上处于机敏材料阶段，而真正意义的智能材料，其应用将更为广泛。
智能高分子材料在医药企业的发展
纳米生物技术是国际生物技术领域的前沿和热点问题，在医药卫生领域有着广泛的应用和明确的产业化前景，特别是纳米药物载体、纳米生物传感器和成像技术以及微型智能化医疗器械等，将在疾病的诊断、治疗和卫生保健方面发挥重要作用。
当前纳米生物技术研究领域主要集中在以下几个方向：纳米生物材料、纳米生物器件研究和纳米生物技术在临床诊疗中的应用.
3.5.1 药物载体
纳米高分子材料作为药物缓控释的载体，是一种新型的控释体系。
制备纳米控释系统的方法主要有以不同单体通过聚合反应制备纳米微粒的乳液聚合和界面聚合技术，以及利用高分子聚合物超声乳化，溶剂挥发法制备纳米微粒的技术。
3.5.2 靶向性
纳米粒进入体循环以后，主要被肝、肾、骨髓等处网状内皮细胞（RES）的
巨噬细胞吞噬，具有器官靶向性。
聚α-氰基丙烯酸丁酯纳米粒（PBCA-NP）具有生物利用度高，释药速率可控、靶向性，能够改变药物体内分布，用PBCA-NP 包载庆大霉素，发现小鼠腹膜的巨噬细胞和大鼠的肝细胞对庆大霉素的吸收明显高于直接对庆大霉素溶液的吸收。
三．总结
高分子材料结构复杂和多样，可以在分子结构（包括支链结构）、聚集态结构、共混、复合、界面和表面甚至外观结构等诸多方面，进行单一或多种结构的综合利用，因此最大程度地满足了其他高技术要求材料技术为他们提供的更多、更好的功能。
纳米思维为高分子材料科学的发展注入了新的活力，涉及到高分子材料科学的各个方面，使其在原有领域里取得了许多新成果，同时开创了新的研究领域，为高分子科学的发展提供了崭新的思路和研究方法。
随着纳米技术研究的深入，在分子、甚至原子水平上实现材料的功能结构设计、复合与加工生产成为可能，材料的功能进一步得到扩展，呈现前所未有的创新。
可以预言，新一代功能高分子材料的春天已经来临，纳米材料必将成为新世纪材料发展的主流，也必将对新世纪的高新技术如电子、生物技术、生命科学的研究产生极为深远的影响。