智能材料的应用
材料科学中的智能材料应用
材料科学中的智能材料应用近年来，随着科学技术的不断进步，智能材料应用越来越广泛，成为材料科学领域中的热点话题。
智能材料具有感知、响应和控制等特殊功能，可以实现物理、化学、生物、机械等多种性质的调节，因此被广泛应用于当今科技领域，为人类提供了更多的便利和选择。
1. 智能材料的种类及特点智能材料大致可分为形状记忆材料、压电材料、电致变材料、磁致变材料、光致变材料和热致变材料等。
这些材料因其特有的性质受到了众多科研人员的青睐，并广泛应用于机器人、医用材料、智能化结构、传感器与执行器等领域。
以形状记忆材料为例，它的特点是可以在受到温度或应力等条件下产生可逆的形状变化。
这种变化可以让形状记忆材料从“记忆状态”变为“工作状态”，从而实现多种不同的机械结构。
通过这种形状记忆变化，材料具有了自主修复和自控功能。
2. 智能材料在医学领域的应用在医学领域中，智能材料的应用也是不可或缺的。
例如，智能药物控释系统就是一种智能材料的应用。
这种药物控释系统能够根据不同的生物环境发生变化，改变药物的释放速率，从而保证药物在体内的最佳治疗效果。
此外，智能材料还可以应用于医用器械中，如智能手术刀、智能假肢等。
智能手术刀可以通过对材料波长的控制，达到对不同物质的切割。
智能假肢则可以通过智能材料的形状记忆特性来实现手指的开合、足部的伸缩等运动。
3. 智能材料在建筑领域的应用智能材料的应用还可以推广到建筑领域中。
例如，光致变材料可以用于窗帘、遮阳等领域，因为它能够通过自身的反射或吸收特性控制光线的透过程度。
当室内光线太亮或太暗时，光致变材料可以通过光强的变化来自动调节光线的过滤，保证室内的光线舒适度。
此外，压电材料也可以用于构建智能化的建筑物。
采用压电材料来搭建建筑物，可以通过对电压的控制来改变建筑物的形态，从而适应不同的气候、环境等因素。
这种方法可以实现建筑物随意变形，并有利于保护建筑物。
4. 智能材料在电子设备领域的应用智能材料在电子设备领域中的应用也是十分广泛的。
智能纳米材料的研究与应用
智能纳米材料的研究与应用随着科技的不断发展和进步，人类生活的质量也不断提高，科技的应用已经渗透到了我们的生活的方方面面。
其中，智能纳米材料的研究和应用受到了越来越多的关注。
本文将探讨智能纳米材料的定义、种类、研究现状和应用前景等相关问题。
一、智能纳米材料的定义智能纳米材料是指那些在经过一系列加工后，能够发挥出特殊性能和结构的纳米材料，通常是由纳米颗粒、纳米结构或具有纳米结构及功能的组成的有机或无机聚合物等构成。
智能材料是指那些能够感知外界环境及其改变，在不需要外部干预的前提下，产生特定作用和特殊性能的一类材料。
智能纳米材料就是将智能材料的特性与纳米科技结合起来，形成的一种能够感知并响应外部环境的材料。
二、智能纳米材料的种类目前，已经研发成功的智能纳米材料主要包括有机智能纳米材料和无机智能纳米材料两个大类。
其中，有机智能材料主要是指含有机物的材料，如高分子聚合物、碳纳米管等，可以通过引入可反应的基团来调节材料的物理化学性质或加工由环境刺激所致的响应行为。
例如，聚氨酯材料可以在环境温度变化下，发生相变，从而对周围环境进行响应。
另外，高分子材料可以通过改变电场或磁场，改变其光学和电学性质。
而无机智能材料，主要是指锂离子电池、Fe2O3光催化剂、纳米催化剂等，这些材料的特殊性质主要体现在其具有特殊的敏感性能和响应特性。
例如，功能化的纳米二氧化钛可通过光催化反应，将二氧化碳分解并转化为高能物质，实现太阳能转化。
三、智能纳米材料的研究现状目前，智能纳米材料已经成为了纳米材料研究的热点，吸引了众多科学家和学者的关注。
科学家们通过多种方法制备和研究智能纳米材料，掌握了许多有关纳米材料的信息。
例如，可以通过化学还原、微乳化、化学气相沉积等方法来制备有机纳米材料，利用制备出的智能纳米材料来实现荧光探针、光控反应、药物传递等应用。
而无机智能材料的开发则是从利用普通纳米材料开始，对其进行功能化改性，从而实现智能响应的品种。
材料科学中的智能材料及其应用研究
材料科学中的智能材料及其应用研究智能材料是近年来材料科学领域的新兴研究领域，其具有“自我感知、自我判断、自我响应和自我控制”等特征，可广泛应用于智能传感、人工智能、生物医学等领域。
本文将对智能材料的概念、类型、应用及其发展前景作简要介绍。
一、智能材料的概念智能材料是指对外界刺激敏感，并能根据刺激作出自我响应的材料。
这种自我响应能力通常由材料内部结构重新排列、变形、表面改变等方式实现。
智能材料的研究是为了实现智能电子、智能结构或自适应系统等新技术。
智能材料可分为有机智能材料和无机智能材料两种。
有机智能材料以高分子材料为基础，近年来备受关注并取得了很多研究成果。
无机智能材料中，形状记忆合金、压电陶瓷等应用较为广泛。
二、智能材料的类型常见的智能材料包括形状记忆合金、压电材料、磁致伸缩材料、电致发光材料、电致变色材料等。
下面分别介绍这些材料的特点和应用。
1.形状记忆合金形状记忆合金是一种特殊金属合金，在一定条件下能够记住原始形状，在受到一些外界的刺激而发生形变之后恢复成原始的形状。
这种记忆性和形变能力直接取决于材料的组成。
应用领域：形状记忆合金可应用于汽车、飞机、轨道交通等领域，如镁合金贮氢罐和空调膜片、智能阀门等领域。
2.压电材料压电材料是指施加电场或压力，可以在材料中产生电势差的材料。
压电效应是指材料受到力或压力时，能够产生正负极性变化的效应。
应用领域：压电材料被广泛应用于超声诊断设备、压电陶瓷电动机、超时差器、光电子器件、光电通信器件等领域。
3.磁致伸缩材料磁致伸缩材料是指在磁场的作用下发生变形的材料。
这种材料的本质是磁形状记忆材料，其理论基础是贝尔c效应。
应用领域：磁致伸缩材料可应用于无线充电、高效换热器、电磁振荡器以及人工晶体等领域。
4.电致发光材料电致发光材料即LED液晶电视的液晶之中加入一个材料，使得液晶能够发光。
这类 LED液晶电视基于电致发光材料的电致发光效应，使得电视屏幕的清晰度和亮度都得到了提高。
智能材料的研究和应用
智能材料的研究和应用随着生产和科技的发展，新材料的研究和开发一直是人类关注的重要领域。
其中，智能材料作为新兴的材料类型，在最近的几年里引起了越来越多的注意。
简单来说，智能材料是指一些材料，它们展现出一些非常特殊的性质，比如说自我修复、自适应和响应外界刺激等。
目前，这些材料已经广泛应用于许多领域，包括航空航天、汽车工业、电子技术、机器人和医疗与生物工程等。
一、智能材料的应用智能材料最大的优势就是其在应用中所展现的高度智能化。
比如说，智能材料能够自适应环境，根据外界的作用力来调节其形状和特性。
因此，这些材料被广泛用于制造航空器和汽车零件。
特别是在航空航天领域，智能材料的应用广泛，不仅可以减小飞机和导弹的机身重量，还能够提高机身的耐久性和机动性。
另外，智能材料还应用于高科技电子设备中。
近年来，智能材料技术的应用使得生产具有更强响应能力和智能性的器件成为可能。
这些器件能够自我感应和响应，同时还能够用于制造更加高效的传感器和控制系统。
智能材料对于机器人制造也有着非常重要的应用价值。
事实上，机器人作为一个系统就需要能够自动感应和响应，才能够更好地完成任务。
智能材料可以用来制造机器人的身体和关节，使机器人能够根据外界环境和任务要求进行形态和动态的变化。
在这方面，智能材料具有非常广泛的应用。
智能材料在医疗科学和生物工程中也得到了广泛的应用。
通过智能材料的应用，可以实现更加精细化的医疗治疗和疾病监测。
例如，可以利用智能材料制造出一些具有自我修复能力的植入物，用来替代心脏和骨骼等人体组织。
此外，智能材料还可以用于细胞培养和基因工程等领域中。
二、智能材料的核心技术智能材料的应用是建立在相关核心技术的基础上的。
目前，对于智能材料技术的研究主要围绕材料创新和科技的创新展开。
具体来说，以下几个方面是智能材料技术研究的核心：（1）材料制备：目前，智能材料的制备最大的难点就在于如何合成出具有自主性的高分子材料。
因为这些高分子材料要求具有自我组装和有序性。
基于自组装的智能材料的研究及应用
基于自组装的智能材料的研究及应用自组装智能材料是目前材料科学领域的一个热门研究方向，它能够通过自组装的方式形成具有特定性质的材料。
这些材料在能量转换、信息处理、医学生物学等领域都有广泛的应用前景。
一、自组装智能材料的概念及特点自组装智能材料是指由自组装构建而成，可以在特定条件下发挥特定功能的材料。
它的特点包括构造复杂度高、精度高、性能优异且具有可重复性和可设计性等。
自组装智能材料的构造是由分子之间的相互作用导致的。
这种相互作用包括范德华力、电荷相互作用、静电相互作用等多种元素。
在不同的条件下，这些相互作用会被激发和抑制，从而使得材料具有不同的结构和性质。
二、自组装智能材料在能量转换中的应用自组装智能材料在能量转换领域中的应用前景广阔，主要体现在以下几个方面：1、光电转换方面。
自组装智能材料可以形成能吸收太阳能的光敏材料。
这些材料可以将光能转化为电能，从而实现太阳能电池的制备。
2、热电转换方面。
自组装智能材料可以具有多种电子和结构性质，这些性质可以被利用来实现热电转换。
这种转换可以将热能转换为电能，从而实现热电器件的制备。
3、化学储能方面。
自组装智能材料可以通过化学反应储存化学能。
这种储能可以通过对储能材料的化学反应进行调控实现自由控制，从而实现化学储能装置的制备。
三、自组装智能材料在信息处理中的应用自组装智能材料在信息处理领域中的应用前景也很广泛，主要体现在以下几个方面：1、传感器方面。
自组装智能材料可以具有敏感且响应速度快的性质，这些性质可以被利用来实现传感器的制备。
传感器可以用于测量化学物质、生物物质等不同的信号，从而实现对这些信号的探测和监测。
2、存储器方面。
自组装智能材料可以具有优异的储存性质，它们可以被利用来制备存储器。
这种存储器可以存储大量的信息，从而实现对信息的高效存储和读取。
四、自组装智能材料在医学生物学中的应用自组装智能材料在医学生物学中的应用也是非常广泛的，主要体现在以下几个方面：1、生物成像方面。
智能材料在土木工程中的应用
智能材料在土木工程中的应用智能材料是指可以对外部刺激做出响应的材料，其具有高灵敏度、高精度和高可靠性等特点。
智能材料在土木工程中的应用已经得到了广泛的关注，它可以大大提高结构的可靠性、减少维修成本、延长使用寿命和提高安全性能。
本文将从智能材料的种类、土木工程中的应用和未来的发展方向等方面进行探讨。
一、智能材料的种类1.压电材料：压电材料是指在外部电场的作用下，能够发生机械变形的材料。
它的应用主要是在结构振动控制和能量回收等方面。
2.磁致伸缩材料：磁致伸缩材料是指在外部磁场的作用下，能够发生机械变形的材料。
它的应用主要是在结构振动控制、变形控制和形状记忆合金等领域。
3.形状记忆合金：形状记忆合金是可以在外部温度或应变作用下改变形状，且能够恢复原状的材料。
它的应用主要是在结构变形控制、形状记忆合金缓冲器和结构减震等领域。
4.纳米复合材料：纳米复合材料是指由两种或两种以上不同材料复合而成的材料。
它的应用主要是在结构增强、防爆材料和防弹材料等领域。
二、土木工程中的应用1.结构控制：智能材料可以通过改变材料内部的形态，实现对结构的控制。
在土木工程中，智能材料可以通过振动控制、形变控制和噪声控制等方式，对建筑物进行控制，提高其耐久性和稳定性。
2.结构监测：智能材料可以通过感应器、光纤传感器、纳米材料传感器等方式对结构的应变、应力、振动、温度等进行监测。
这将大大提高土木工程结构的安全性和可靠性。
3.结构减震：智能材料在土木工程中的另一个重要应用是减震。
智能材料可以通过振动控制和形变控制等方式来实现结构的减震和抗震性能的提高。
4.形状记忆合金缓冲器：形状记忆合金缓冲器是将形状记忆合金与缓冲器相结合，用于减轻结构的冲击和变形。
这种材料被广泛应用于桥梁、建筑物、地铁车站等土木工程项目中，可以有效地保护结构免受外部冲击的影响。
三、未来发展方向未来，智能材料在土木工程中的应用将会越来越广泛。
随着技术的不断进步，智能材料的精度和可靠性将会不断提高。
智能材料在传感器领域的应用研究
智能材料在传感器领域的应用研究传感器是现代科技发展中的重要组成部分，它可以将各种信息转化为可感知的电信号，从而实现对环境、物体和生物等的监测和控制。
随着科技的不断进步，智能材料的出现为传感器领域的研究和应用带来了新的机遇与挑战。
本文将重点探讨智能材料在传感器领域的应用研究，并介绍其在不同领域的应用案例。
智能材料是指能够通过外部刺激产生响应和自主控制的材料。
它们具有反应灵敏、自主适应和可编程变化等特点，能够实现材料的形状、颜色、光学、电学和机械等性质的智能调控。
在传感器应用中，智能材料的应用可以提高传感器的敏感性、稳定性和多功能性，推动传感器领域的创新和发展。
智能材料在传感器领域的应用主要体现在以下几个方面：一、智能材料在光学传感器领域的应用研究光学传感器是一种通过光学信号来探测和测量目标物理量的装置。
智能材料在光学传感器的应用研究中起到了关键作用。
例如，采用可调谐聚合物、光致变色材料、光电环境敏感分子等智能材料制备光学传感器，可以实现对温度、压力、湿度等物理量的高灵敏度检测，并具备快速响应、良好的线性范围和宽波长工作范围等优点。
同时，智能材料在基于光学信号的生物传感器和化学传感器中的应用也得到了广泛研究。
例如，将生物分子与智能材料相结合，可以实现对生物标志物的高灵敏检测，为生物医学领域的疾病诊断和药物研发提供有力支持。
二、智能材料在电学传感器领域的应用研究电学传感器是通过测量电学信号来检测目标物理量的传感器。
智能材料在电学传感器领域的应用研究中有着广泛的应用。
例如，压电材料在传感器中具有高灵敏度的特点，可以将机械信号转化为电信号，用于测量压力、应变、振动等物理量。
形状记忆合金材料则具有自愈合和自恢复形状的特性，在电学传感器中应用可以实现对温度、形变等多种物理量的测量。
此外，智能材料在电化学传感器和生物电传感器等领域的应用也已取得了一系列的研究进展。
三、智能材料在机械传感器领域的应用研究机械传感器是通过测量物体的力、位移、速度和加速度等机械信号来获取目标物理量的传感器。
智能材料有哪些
智能材料有哪些智能材料是指通过改变外部环境来改变物质的性能和功能的一类新型材料。
智能材料具有自感知、自适应和自响应的能力，能够根据环境的变化主动调整自身状态，具有广阔的应用前景。
下面将介绍几种常见的智能材料。
1. 形状记忆合金：形状记忆合金是一种特殊的合金材料，具有记忆自身形状的能力。
在受到外力变形后，可以通过升温而恢复原始形状，这种材料在飞机、汽车、医疗器械等领域有广泛的应用。
2. 光敏材料：光敏材料是指对光线具有敏感性的材料。
根据光照的强弱、光的波长等特征，可以改变其电导率、电阻率、折射率等性质。
光敏材料在光电子器件、光通信、传感器等领域有重要应用。
3. 压电材料：压电材料是具有压电效应的材料，即在受到机械应力作用时可以产生电荷和电势的变化。
压电材料能够将机械能转化为电能，具有广泛的应用，如声波发射器、压电陶瓷换能器等。
4. 磁致伸缩材料：磁致伸缩材料是指在磁场作用下会发生线性尺寸变化的材料。
该材料具有较大的磁致伸缩效应，可以用于精密仪器、航空航天等领域中。
5. 阻变材料：阻变材料是一种具有电阻值随温度、电流和电压的改变而变化的特性的材料。
阻变材料经过特定处理后，可以实现电热控制、变阻器件等应用，如电热防雾、抗静电涂层等。
6. 智能涂料：智能涂料是一种能够根据外部环境的变化而改变颜色、光学特性的涂料。
智能涂料广泛应用于建筑物外墙、汽车车身等领域，具有保温、防污、变色等功能。
总结起来，智能材料包括形状记忆合金、光敏材料、压电材料、磁致伸缩材料、阻变材料和智能涂料等。
随着科技的不断发展，智能材料的研究与应用将会越来越广泛，为人类的生活和工作带来更多的便利和创新。
智能材料在航天领域的应用
智能材料在航天领域的应用随着科技的飞速发展，智能材料已经成为一个热门话题。
智能材料不仅在航空、航天、汽车、通讯、医疗等领域有着广泛的应用，而且在航天领域的应用更是不可或缺的。
智能材料能够自动感应和响应外部物理环境的变化，从而实现多种高科技应用。
智能材料在航天领域的应用可以分为四个方面：1. 智能陶瓷材料在隔热层的应用在太空飞行中，航天器需要抵御极寒的温度。
为了解决这一问题，空间科学家们研制了一种新型的隔热材料——智能陶瓷材料。
智能陶瓷材料具备热稳定性、高温耐受性、耐腐蚀性等特点，可以有效地保护载人航天器的结构和透镜等设备。
2. 智能合金材料在太阳能帆板中的应用太阳能帆板是一种采用太阳光作为动力的航天器推进系统。
智能合金材料具备热储存能力，在太阳能帆板中被广泛应用。
太阳能帆板利用太阳光的反射力量，推动帆板前进。
智能合金材料能够保证航天器在极端高温下不会变形，从而能够维持航天器的稳定性，提升太阳能帆板的使用寿命。
3. 智能金属材料在飞船机身中的应用智能金属材料具有低密度和高强度等特点，能够为飞船机身提供更好的性能。
同时，智能金属材料还可以自适应机体外部环境，从而可大大提高飞船运行的稳定性和安全性。
4. 智能复合材料在航天器中的应用智能复合材料具有高强度、低密度、高温耐受性等特点。
航天器外壳采用智能复合材料，在航行过程中能够保证航天器的稳定性，提高飞行速度和距离，同时还可减少气动阻力和降低燃料消耗量。
总的来说，在航天领域，智能材料是非常有用的，可以帮助科学家们更好地探索太空，从而为人类探索宇宙的辉煌历程做出更大的贡献。
智能材料在生产领域的应用
智能材料在生产领域的应用智能材料是指可以因为外部或内部条件而改变其物理性质的材料，如温度、压力、光照等。
近年来，随着技术不断进步，智能材料被广泛应用于生产领域中，不仅显著提高了生产效率，同时也极大地改善了产品的质量和安全性。
一、智能材料的种类目前应用较广泛的智能材料主要有以下几类：1.电致变色材料电致变色材料以其自身特性使得由其制成的器件可以扭曲、拉伸、折叠等，可以应用于热成像、防伪、可擦写显示等领域。
2.形状记忆合金形状记忆合金以变形记忆材料为基础，具有记忆形状变化能力，可以用于医疗领域中做成支架、远端器械等，也可以应用于航天领域、汽车制造等。
3.水凝胶水凝胶有超弹性、吸水性、减震性、振动吸收性等多种特性，可以广泛应用于电缆保护、防震降噪等领域。
二、智能材料在生产中的应用1.自适应机器人智能材料可以应用于自适应机器人中，通过为机器人的关节加上形状记忆合金，使机器人具有了更好的形变能力。
这一技术可以充分利用机器人的抱握能力，从而更加精准地完成工作。
2.智能体感安全衣随着生产技术的发展，许多生产场所的安全性越来越难以保障。
智能材料的出现，使得应用智能体感安全衣成为了一种可行的选择。
这种安全衣采用电致变色材料，可以检测到员工的身体运动状态，提醒员工注意安全，大幅降低生产过程中的安全隐患。
3.智能监控电缆在工业生产过程中，电缆的保护一直是一个重要的问题。
智能材料的应用，让电缆的保护更加智能化。
水凝胶被广泛铺在电缆周围，这些水凝胶可以通过高温和电磁波的作用，使电缆表面形成一层保护膜，起到保护和监控的作用。
三、智能材料应用产生的影响智能材料具有很多优势，但是其使用过程中也会产生很多影响。
1.促进产业升级众所周知，生产时效性越高，生产成本就越低。
智能材料的应用，可以缩短生产周期，提升生产效率，进而推动生产领域的升级。
2.提高产品质量使用智能材料，可以显著提高产品的质量。
例如，利用形状记忆合金制造的医疗支架，可以更好地适应患者的体内环境，从而更好地完成治疗。
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智能材料的应用 潇湘学院机设七班 刘志勇 1053010726 1．在军事领域中的应用 智能材料结构用于军事，并不是一个新鲜的话题，就象所有高新科技的发现必然会应用于军事一样，它是随着智能材料的发展也在不断发展的一个领域。因为智能材料结构不仅象一般功能材料一样可以承受载荷，而且它还具有了其他功能材料所不具备的功能，即能感知所处的内外部环境变化，并能通过改变其物理性能或形状等做出响应，借此实现自诊断、自适应、自修复等功能。所以，智能材料在军事应用中具有很大潜力，它的研究、开发和利用，对未来武器装备的发展将产生重大影响。 目前，在各种军事领域中，智能材料的应用主要涉及到以下几个方面： （1）智能蒙皮 例如光纤作为智能传感元件用于飞机机翼的智能蒙皮中，或者在武器平台的蒙皮中植入传感元件、驱动元件和微处理控制系统制成的智能蒙皮，可用于预警、隐身和通信。 目前美国在智能蒙皮方面的研究包括：美国弹道导弹防御局为导弹预警卫星和天基防御系统空间平台研制含有多种传感器的智能蒙皮；美空军莱特实验室进行的结构化天线（即把天线与蒙皮结构融合在一起）研究；美海军则重点研究舰艇用智能蒙皮，以提高舰艇的隐身性能。 （2）结构监测和寿命预测 智能结构可用于实时测量结构内部的应变、温度、裂纹，探测疲劳和受损伤情况，从而能够对结构进行监测和寿命预测。例如，采用光纤传感器阵列和聚偏氟乙烯传感器的智能结构可对机翼、机架以及可重复使用航天运载器进行全寿命期实时监测、损伤评估和寿命预测；空间站等大型在轨系统采用光纤智能结构，可实时探测由于交会对接碰撞、陨石撞击或其他原因引起的损伤，对损伤进行评估，实施自诊断。正在研究的自诊断智能结构技术有：光纤传感器自诊断技术，可以测量裂纹的“声音”传感器自诊断技术，及其它可监测复合材料层裂的传感器自诊断技术等。 （3）减振降噪 智能结构用于航空、航天系统可以消除系统的有害振动，减轻对电子系统的干扰，提高系统的可靠性。如美国防高级研究计划局资助波音公司研制的直升机智能结构旋翼叶片，可以改善旋翼的空气动力学性能，减小振动和噪音。智能结构用于舰艇，可以抑制噪声传播，提高潜艇和军舰的声隐身性能。智能结构用于地面车辆，可以提高军用车辆的性能和乘坐的舒适度。国外正在研究的具有减振降噪功能的智能结构，主要由压电陶瓷、形状记忆合金和电致伸缩等新材料制成。 （4）环境自适应结构 智能结构制成的自适应机翼，能够实时感知外界环境的变化，并可以驱动机翼弯曲、扭转，从而改变翼型和攻角，以获得最佳气动特性，降低机翼阻力系数，延长机翼的疲劳寿命。如当飞机在飞行过程中遇到涡流或猛烈的逆风时，机翼中的智能材料就能够迅速变形，并带动机翼改变形状，从而消除涡流或逆风的影响，使飞机仍能平衡地飞行。 美国的一项研究表明，在机翼结构中使用磁致伸缩致动器，可使机翼阻力降低85%。美国波音公司和麻省理工学院联合研究在桨叶中嵌入智能纤维，电致流变体时可使桨叶扭转变形达几度。美国陆军在开发直升机旋翼主动控制技术，将用于RAH－66武装直升机。美国防部和航空航天局也在研究自适应结构，包括翼片弯曲、弯曲造型/控制面造型等。 相信在不久的将来我们用智能材料制成的飞机机翼，就可以像鱼尾巴一样行动自如，自行弯曲、自动改变形状，从而改进升力和阻力，使飞机飞得更高、更快。 2．智能材料与住宅智能化 让我们先来设想一下，未来的住宅会是什么样子：墙壁可以随心所欲的变换颜色；椅子可以随人体不同的需要改变温度和形状；一切的电器都是触摸式的，永远不会再有触电的危险；可视电话带有传感功能；……。这是多么美妙的一幅未来图画！在以前或者还会把它当作幻想和科幻小说来看，但是随着智能材料的发展，尤其是毫微塑料设想的提出，智能化住宅已经不再只是梦想。虽然目前还处于设想阶段，但是已经开始着手进行研究，并且必然将在不久的将来成为现实。下面让我们来了解几种未来的智能产品。 （1）多功能砖 多功能砖用来构建整个房屋的结构单元，这种结构单元具有变通性和智能性。这种多功能砖主要由四个分层构成。第一层是功能层，能感受来自周围的声能、热能、光能，并能控制这些能量的输出，如果是内墙壁砖的话，还能控制和改变墙的功能；第二层是通讯层，能为居住者提供内外通信联系的通道，第三层是输送通道，可以用来输送水和其它材料。住户还可以挑选合适的带“面膜”的砖材。面膜是砖材的最上层，它也具有多功能性。如壁膜可以使墙壁产生不同的色彩和图案；传感膜可以接收声波、热能和可见光并予以减弱或增强；地膜可产生耐久的色彩和图案；界面膜可连接内外通信线路。面膜的设置及其构形并不是一成不变的，而是很容易剥离并换上新的面膜。 （2）食物器皿 在未来的厨房里不会看到传统的碗碟。在毫微塑料的桌面上旋转的碗不仅能测知食物的存在，而且可以根据用户的需要自行形成各种形状的碟子，供准备、烹调和上菜时使用。并且这种盛食物的碗还具有保温和在不使用冰箱的情况下保鲜的功能。 （3）座椅 用毫微塑料制作的坐椅不仅功能将大大增加，而且也将增加舒适程度。使用毫微塑料能改变椅座面的柔韧性和弹性，也可以形成各种型式的椅座面。如果出于美学的考虑，或是便于人们入座或从座椅中站起，毫微塑料也可以形成所需的任何图案或结构，还能改变座椅本身的结构。由于不同年龄段的人对温度舒适性的要求有很大区别，这种座椅还可以随心所欲地升温和降温。它甚至还对人们喜爱的舒适温度具有记忆功能。 （4）卫生间 在卫生间里，常见设施是洗脸盆、抽水马桶和淋浴器。采用了智能结构的卫生间是这样的。 在洗漱时，人们只要接触洗脸盆支架表面的任何区域，就能调节控制水温、水速和水流的状态（集中喷射的水流或宽阔的水帘状等）供人们选择。洗脸盆上方的镜子能照出人的正常反转象，还能照出真实的非反转象。 抽水马桶的形状和大小可随使用者的不同而自动变化，坐垫自动加热至舒适的温度，整个结构十分轻便。无论安装在室内的任何地方，都能和多功能砖牢固地砌合，从而解决上下水的问题。在电脑住宅的厕所里，安装了一台检查身体的电脑系统，每当有人上厕所时，与马桶相连的体检装置即自动分析大小便的情况，如发现异常，电脑会立即发出警报，以便及时到医院去看病。 淋浴设备只要和多功能砖相连接，上下水、水温和水流都能得到自动控制和调节。 综上所述，未来的智能化住宅必将显著提高人们的生活质量 3．与现代医学相联系的智能材料 （1）人造肌肉 因为生物弹性材料能模拟活体生物，而且其力量和反应速度均接近于人体的肌肉。所以这种材料可以应用于人体组织的修复，而且它们还具有与生物体的相容性，随着伤口的愈合，这种聚合物就会在体内逐渐降解，最后将会消失。 （2）人造皮肤 意大利比萨大学的科研人员为了使机器人与真人更接近，让它的皮肤具有感觉功能，研制成功一种人造皮肤智能材料，这种材料可以感知温度、热流的变化以及各种应力的大小，并且有良好的空间分辨力。这种智能材料还可以分辨表面状况，例如，粗糙度、摩擦力等。 （3）在药物自动投入系统上的应用 科学家正在研制一种能根据血液中的葡萄糖浓度而扩张收缩的聚合物，这种聚合物可制成人造胰细胞，将它注入糖尿病患者的血液中，小球就可模拟胰细胞工作，使病人的血糖浓度始终保持在平常的水平上。 （4）智能材料的两种抗癌应用 Ⅰ、如图，所示是一种有效的抗癌药物胶囊，即药物“导弹”。图中的疏水性药物载体形成了“导弹”的疏水内核，而亲水性部分则在内核周围形成了一个水化物外壳。所形成的这种高分子聚合物胶囊是一种智能型药物载体，它能自动避免被机体内单核吞噬细胞捕获而有效的到达癌细胞所在地。 Ⅱ、90年代后期，研制出用对电磁场敏感的铁氧体包覆Ti－Ni形状记忆合金丝制成了癌症温热疗法用针。首先，通过导管将这种针植入病人癌变部位，由于形状记忆作用，这种针会发生弯曲变形现象；其次，在通过涡流效应产生高频电磁场作用下，形状记忆合金针将能够产生一定的热量而使癌变区得到萎缩。 4．主动结构声控 智能材料系统中最成熟的应用领域大概就是主动结构声控。采用智能结构进行主动结构声控是降低军用系统噪声的有效途径。一般说来，可以采用两种方法来实现主动结构声控。 一种是简单地使结构完全停止振动，显然它可以使声辐射降低到零，这是一种强制性的方法，往往也是办不到的。 另一种就是采用智能控制方法，它是指有选择地控制辐射振动模。因为并不是所有的振动模都辐射“具有危险性”的声波，减少系统的质量和功耗也同样是必须考虑的因素，因而最好的办法是“感觉”辐射“具有危险性”的辐射波振动模，并使用分布在整个结构中的作动器（压电材料或电致流变体）对产生的该振动模进行控制。该方法的效率取决于对材料系统相互作用的基本物理现象的认识和智能材料系统的自适应能力。 美国军方提出采用主动声控涂层进行声信号抑制，提高潜艇主动隐身性能。这项技术将使噪声降低60分贝，并使潜艇探测目标的时间缩短100倍。预计这种主动声控涂层将采用压电涂层材料和采用电致流变体技术的主动消声贴片。 5．主动震动控制 震动会极大地降低工程系统的性能，如降低对地观测卫星的传感器精度，减弱跟踪和预警卫星跟踪目标的能力，使制导武器性能下降，导致系统金属结构的疲劳破坏，此外还会干扰空间站的微重力环境等。采用压电材料、形状记忆合金或电致流变体的智能结构均可实现