智能材料的作用(智能材料有哪些)

智能材料的作用

材料损伤是影响材料功能的主要原因之一,如果能对这种早期的损伤或者裂纹进行修复,那么对消除安全隐患、增强材料的强度和延长材料的使用寿命则具有重大意义,自修复材料恰恰可以满足这类需求。

公司虽然涉足智能材料领域,但都是以兼营为主,智能材料只占其较小的市场份额,龙头企业影响力和引领作用不明显。

可对外界环境条件或内部状态发生的变化做出响应或驱动,可用于制造执行器。智能系统的执行器类似于生物体的*,它在外界或内部状态变化时做出相应的响应,这种响应可以表现在力、位移、颜色、频率、数码显示、信息存储等各方面。可用作执行器的材料

年,美国加州大学研发出一种透明、可延展的自修复导电材料,该材料在受损后,仅需24小时即可自我修复。这种材料未来有望用于驱动人造*,也可用于提高电池、电子设备和机器人的性能。

当前,日本、美国、欧洲等智能材料发展始终处于世界的前列。SmartMaterial、美国冶联科技、JohnsonMatthey、富士陶瓷株式会社、株式会社村田制作所、新日本制铁公司、LORD、EdgeTechnologies、FeredynAB、日本住友轻金属工业株式会社等公司,长期垄断全球智能材料前端技术的第一方阵。

智能材料有哪些

与国外先进水平相比,我国智能材料产业发展处于起步阶段,产业离大规模实用化、商品化尚有一段距离。一方面,国内智能材料主要零散分布于功能材料产业或结构材料产业之中,智能材料产业发展不足、市场影响力较弱。另一方面,国内智能材料领域缺乏具有行业影响力的龙头企业。目前,国内紫光股份、乐普医疗、有研硅股、先锋新材、安泰科技、时代新材、冠昊生物等上市

合金(SMA)是一种具有“记忆”效应的合金,其可以在加热升温后完全消除在较低温度下发生的变形,恢复变形前的原始形状。

年,美国海军研究署和卡内基梅隆大学共同研发出可自愈金属–弹性体复合材料。这种材料制成的电路具有高度柔性,可以在极端的机械损伤下创建绕过受损区域的新电气连接,从而进行自我修复,并且无需引入外部的能量及设备,在软体机器人、仿生机器人和可穿戴电子设备领域具有巨大的应用前景。

年,美国科罗拉多大学发明出一种液晶弹性体光敏材料,其在接收特定光和热后可变形为预设形状。该液晶弹性体光敏材料未来有望用于人工*、生物医学设备和机器人等领域。

包括电感材料、光敏材料、湿敏材料、热敏材料、气敏材料、光导纤维、声发射材料、形状记忆材料、磁致伸缩材料、压电材料、电阻应变材料等。

人工智能在材料领域的应用

对外界的刺激具有感知作用,可用于制造传感器,其可感知外界环境刺激并以此进行信息采集。感知材料种类繁多,

智能材料拥有很多普通材料不具备的特殊功能,在物理、化学、电子、航空航天、生物医学等领域得到广泛应用。近些年来,形状记忆材料、自修复材料、光热敏感材料、压电材料等引起了人们的广泛关注。

智能材料是由多种材料组元通过有机紧密复合或严格的科学组装而构成的材料系统,具备感知、驱动和控制三大基本功能要素。智能材料能够对环境条件及内部状态的变化做出精准、高效、适当的响应,同时还具备传感功能、信息存储功能、反馈功能、响应功能、自诊断功能和自修复能力等特征

年,美国陆军研究实验室和美国马里兰大学宣布开发出了一种先进的自适应材料技术,可使复合材料的刚度和强度在紫外光照射下得到大幅提升。未来使用该技术有望制备出具有可控结构阻尼、轻质的新型复合材料,实现低维护、高速旋翼机概念。

光敏感材料是指特制参数随外界光辐射的变化而明显改变的感知智能材料,可实现电磁波谱的选择特性、复合材料的强度特性、液晶材料的自变形特性等。