高分子智能材料
目前在新材料領(lǐng)域中,正在形成一門(mén)新的分支學(xué)科-高分子智能材料,也有人稱(chēng)機(jī)敏材料,高分子智能材料它是通過(guò)有機(jī)合成的方法,使無(wú)生命的有機(jī)材料變得似乎有了“感覺(jué)”和“知覺(jué)”。這類(lèi)材料在實(shí)際中已有了應(yīng)用,并正在成為各國(guó)科技工作者的嶄新的研究課題,預(yù)計(jì)不遠(yuǎn)的將來(lái),這些材料將進(jìn)入到我們生活中。
數(shù)千年來(lái),人們建造的建筑物都是摸擬動(dòng)
物的殼,天花板和墻壁都是密不透風(fēng),以便把建筑物內(nèi)外隔開(kāi)。科學(xué)家正在研制一和能自行調(diào)溫調(diào)光的新型建筑材料,這種制品叫“云膠”,其成分是水和一種聚合物的混合物,這種聚合物的一部分是油質(zhì)成分,在低溫時(shí)這種油質(zhì)成分把水分子以一種冰凍的方式聚集在這種聚合物纖維的周?chē)拖蟆耙患芽松馈保@種象繩子似的聚合物是成串排列起來(lái)的,呈透明狀,可以透過(guò)90%的光線。當(dāng)它被加熱時(shí),這和聚合物分子就象“面條在沸水里”那樣翻滾,并拋棄它們的象冰似的“冰茄克衫”,使聚合纖維得以聚在一起,此時(shí)“云膠”又從清澈透明變成白色,可阻擋90%的光。這一轉(zhuǎn)變大部分情況下在兩三度溫差范圍內(nèi)就能完成,并且是可逆的。
建筑物如果具有象這樣的“皮膚”,就可以適應(yīng)周?chē)沫h(huán)境。當(dāng)天氣寒冷時(shí),它就變成透明的,讓陽(yáng)光照班進(jìn)來(lái)。當(dāng)天氣暖和且必須把陽(yáng)光擋住時(shí),它就變得半透明。一個(gè)裝有云膠的天窗,當(dāng)太陽(yáng)光從天空的一端移向另一端時(shí),能提供比較恒定的進(jìn)光量。充滿(mǎn)云膠的多層玻璃,不僅可作天花板,而且可作墻壁.
德國(guó)著名的化學(xué)康采思巴斯夫公司正在研制一種智能塑料,它可以按人們的需要時(shí)而變硬時(shí)而變軟. 這種名為“施馬蒂斯”的塑料是由這家公司的工程師舒勒發(fā)明的。他在燒杯中倒人一種乳白色流體,用一根金屬棒攪拌,液體漸漸變稠,最后成為硬塊,接著硬塊又在頃刻之間變成液體。如果急速把金屬棒從液體中抽出,那么液體就會(huì)象膠水一樣把棒拉住,只有非常緩慢地提起,才能抽出金
屬棒。據(jù)舒勒說(shuō),造成這種現(xiàn)象的原理是,這種塑料的溶劑是水,其微小的顆粒排列整齊時(shí)呈液體狀,受到干擾時(shí)就呈固體狀。因而人們可通過(guò)各種外因來(lái)變換它的物理狀態(tài)。這種塑料能自行消除外來(lái)的撞擊,特別適合于車(chē)輛的緩沖器,用這種塑料制成的油箱即使被坦克壓過(guò)也不會(huì)破裂)用于建房則抗震性能特強(qiáng),如
果在橋梁鋼架上套上一層用這種塑料制成的微型管道網(wǎng),其中儲(chǔ)存有防銹劑,一旦鋼架生銹,管道會(huì)自行熔解,釋放出防銹劑。以此制成的膠囊丸服用后,可到體內(nèi)指定部位才釋放出藥物。
日本正在研制的用高分子聚碳酸酯與液晶結(jié)合而成的液晶膜或人工分離膜已在醫(yī)藥工業(yè)得到應(yīng)用。比如,在醫(yī)療中,將薄膜做成膠囊狀,把消炎劑放人里面,然后將膠囊埋入發(fā)炎部位,膠囊可依據(jù)患處發(fā)炎而引起的溫度變化,及時(shí)釋放出藥劑,達(dá)到預(yù)期的治療目的和治療效果,在食品工業(yè)方面,利用人工膜可研制出“辨味機(jī)器人”的味覺(jué)感知器,并可改進(jìn)或制造所需的各種食品成分,又如用薄膜技術(shù)可濃縮葡萄汁,提高匍葡酒的味質(zhì);可制造低鹽分醬油,純化果汁,給食品著色等。這既可改進(jìn)食品質(zhì)量,增強(qiáng)人的食欲,又可擴(kuò)大食品銷(xiāo)售市場(chǎng),堤高食品工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。