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智能材料的发展 形状记忆材料 智能纺织品 智能医药
编辑于2020-04-28 21:23:54你想从随机性中发现财富的密码吗?你想从反脆弱中找到投资的机会和成长的法则吗? 人应该做随机性的主宰,而不是被随机性主宰; 脆弱的反义词是反脆弱,投资的两头策略非常值得我们学习
要准确的认识到黑天鹅和灰犀牛的定义和所描述的情况,比如为什么当代黑天鹅的事情越来越多?人们为什么即使知道灰犀牛事件也会选择一种“集体无意识”的态度去忽略它。两本书是同一个作者写的,在思维观点上对于刚接触的人会很耳目一新
文明的建立和现代文明的描述,现代化并不产生普世文明;文明冲突下全球的政治格局是什么样的;信息就是权力,从一个国家到一个小公司,谁掌握了信息并能正确的利用信息,谁就能抓住权力的鞭子,身为个体要有一定的信息分辨能力;硬球政治的含义其实就是毛主席说的团结大多数人,把自己的朋友搞的多多的,敌人的朋友搞的少少的。
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你想从随机性中发现财富的密码吗?你想从反脆弱中找到投资的机会和成长的法则吗? 人应该做随机性的主宰,而不是被随机性主宰; 脆弱的反义词是反脆弱,投资的两头策略非常值得我们学习
要准确的认识到黑天鹅和灰犀牛的定义和所描述的情况,比如为什么当代黑天鹅的事情越来越多?人们为什么即使知道灰犀牛事件也会选择一种“集体无意识”的态度去忽略它。两本书是同一个作者写的,在思维观点上对于刚接触的人会很耳目一新
文明的建立和现代文明的描述,现代化并不产生普世文明;文明冲突下全球的政治格局是什么样的;信息就是权力,从一个国家到一个小公司,谁掌握了信息并能正确的利用信息,谁就能抓住权力的鞭子,身为个体要有一定的信息分辨能力;硬球政治的含义其实就是毛主席说的团结大多数人,把自己的朋友搞的多多的,敌人的朋友搞的少少的。
智能材料
智能材料的发展
结构材料
功能材料
敏感材料
对来自外部或内部的各种信息,如负载,应力,应变,振动,热,光,电,磁,化学辐射等信号的强度和变化有感知能力的材料
制造各种传感器
驱动材料
在外界环境或内部状态发生变化能对之做出适当的反应并产生相应动作的材料
各种执行器和激励器
机敏材料
同时具有感知和驱动的材料
机敏材料不具备信息处理和反馈机制,不具备顺应环境的自适应性
变色眼镜
智能材料
是机敏材料和控制系统相结合的一个系统
由传感器、执行器、控制器三部分组成
Shape memory alloys
This is the class of adaptive materials that are thermally activated and can transform thermal energy into mechanical work
unusual thermo mechanical properties
memory form effect
damping capacity
nickel-titanium alloy (NiTi)
智能材料的特征
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
自适应能力
智能高分子膜概述
响应性额应用领域
温度
PH
电场
光
应用
分离功能
传感功能
药物释放功能
酶固定化功能
LB膜
分子自组装膜
可调纳米孔道
智能材料的分类
今属系智能
检测自身损伤,可以将其抑制,具有自我修复功能,确保结构物的可靠性
形状记忆合金,形状记忆复合材料
无机非金属系
电流变流体,压电陶瓷,光致变色,电致变色等材料
高分子系
刺激响应型高分子凝胶,智能好分子膜材,智能高分子胶粘剂,智能药物释放体系,智能纤维与织物,智能高分子复合材料
复合和杂化型
智能药物释放体系
机理
暂时控制机理
分布控制机理
响应
PH
温度
生物活性分子
葡萄糖
抗原
凝血酶
响应体系
力场
磁场
电场
应用
靶向释放体系
仿生化载体
高性能载体
形状记忆高分子
分类
电致SMP
光致SMP
化学感应型SMP
热致SMP
一般由防止树脂流动并记忆起始态的固定相与随温度变化能可逆的固化与软化的可逆相组成
可逆相
结晶态
玻璃态
固定相
物理交联结构
化学交联结构
产品
TPI
聚降冰片烯
苯乙烯/丁二烯共聚物
聚氨酯
热塑性热致SMP原理
固定相与可逆相软化状态---冷却形成固定相+可逆相结晶(起始态)---冷却---可逆相软化---施加外力---在外力作用下变形---冷却---在外力作用下可逆相变冷却后定型(形变态)外力消除后不再变形---加热---可逆相变融化状态---冷却---状态复原
特性
记忆起始形状的固定相
聚合物的交联结构
部分结晶结构
聚合物的玻璃态
超高分子链的缠绕
随温度变化能可逆固化和软化的可逆相
产生结晶与结晶熔融可逆变化的部分结晶相
发生玻璃态与橡胶态的可逆转变的相结构
基本原理
需要条件
聚合物本身应该具有结晶和无定形的两相结构,且比例适当
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,有利于实施变形
在较宽的环境温度条件下具有玻璃态,保证在贮存条件下应力不会释放
应用
热收缩套管
容器外包及衬里
包装材料
建筑用紧固销钉
医用器材
纺织面料
智能生物医用高分子
应用条件
安全性
相容性
应用
弹性蛋白
自组装水凝胶
发展方向
表面分子识别
自组装
智能高分子材料与仿生化
自组装
分子识别
复合化
生物矿化
应用
传感
能量转换
分离材料
生物材料
表面响应
人工细胞外基质
自组装与矿化
信息材料
智能橡胶材料
智能化塑料材料
形状记忆塑料
压电塑料
聚偏氟乙烯
导电塑料
磁性塑料
感光塑料
纳米塑料
智能化的橡胶材料
形状记忆
导电
铁磁
智能橡塑材料
智能高分子凝胶
单一响应智能凝胶
温敏性凝胶
具有一定比例的疏水和亲水基团,温度的变化可以影响这些基团的疏水作用以及大分子链间的氢键作用,从而使凝胶结构改变,发生体积相变
PH敏感型凝胶
通过交联形成大分子网络
电场敏感性凝胶
自由离子在直流电场作用下移动,产生渗透压变化引起凝胶变形
光敏感性凝胶
聚合物链的光刺激构型变化引起的,即光敏性部分经过光辐射后转变为异构体
机理
光转为热量
光分解产生的离子化作用
压敏性凝胶
随外界压力变化而产生体积变化
磁场敏感性凝胶
凝胶的溶胀和收缩随磁场的变化而变化
双重响应智能凝胶
温度+PH
热+光
PH+光
磁+热
PH+离子敏感
应用
人造肌肉
记忆原件和开关
药物的控制释放体系
化学膜和化学阀
调光材料
化学机械器件
组织培养
酶的固定化
聚合物基电流变体
概念
电场致流变体,是指在低介电常数的溶液中,加入一定尺寸,具有高介电常数的颗粒,使其成悬浮液或分散液。在外加电场作用下,该体系的表观粘度和弹性模量大幅增加甚至转变为不可流动的固体
ER流体在电场中的特征
可在液相和固相之间来回切换,表观粘度大幅增加
液固转变是完全可逆的
转换时可控地
表观粘度随场强变化时连续无级变化
响应灵敏,为毫秒级
转换消耗能量低
液体组成
分散相微粒
连续相介质
添加剂
基理
微粒极化成纤基理
水桥理论
电泳机理
应用
机电一体化的自适应控制
智能纺织品
分类
被动智能型纺织品
感知刺激,但不能自动控制
主动智能型纺织品
既能感知又能做出响应
非常智能型纺织品
除感知和响应外,还能适应环境
防水透湿织物
雨水在一定压力下不浸透,但汗水可以排除
孔隙自然扩散机理
微孔透湿机理
高分子间“孔”和亲水基团透湿机理
温敏性导致的透湿变化
调温纺织品
一定温度范围内可以调节温度
相变材料及其热效应
仿生纺织品
变色纺织品
电子纺织品
智能安全防护纺织品