智能材料
①人或动物皮肤划破出血了,经过一段时间后,会自然愈合;蚯蚓、石龙子、海参等自然界的生物,都具有自我修复的功能。受生物自愈原理启发,科学家设想,在制造飞机、舰船或 建造大桥、高楼的时候,能否使其中的一些关键材料也变得有“感觉 ”,有“反应 ”呢?能不能在某些材料中“添加 ”一些特别的成分,使大桥在发生故障之前就能发出警报,或使舰船在出现裂痕时就能自动修复呢?
②这一大胆设想,使一种新型材料——智能材料诞生了。到了20 世纪90年代,科学家研制出一些智能材料,这些材料已经具备“发现故障 ”和“ 自我修复 ”的功能了。科学家称智能材料为机敏材料。它把高科技的传感器或敏感元件等与传统的材料结合在一起,使无生命的材料具有了“感觉 ”和“修复 ”能力。例如,人们将导电性能较好的碳素纤维与玻璃纤维等集中在一起,制得的智能材料,在较强外力作用下扭曲时,其中的碳素纤维因较脆而首先被部分或全部折断,从而使材料的电阻发生相应的变化,据此可预测出该材料受损的程度。再如在混凝土材料中,预先埋入大量装有裂纹修补剂的空心纤维,当混凝土受压开裂时,这些空心纤维也会裂开一个小口子,从而释放出修补剂,把裂纹重新粘接起来。当前,科学家已经能将体积极小的信号传感器和微电子计算器埋入材料,在这种智能材料的局部出现问题时,计算器会收到信号,之后它会发出指令,使一些形状记忆合金和胶粘剂之类的物质发生变化,起到自动加固的作用。
③智能材料尽管刚起步,但它代表着未来材料发展的智能化趋势。目前,科学家们正在不断地研究,希望能从生命现象中进一步得到启发,以便找出更好的研究智能材料的数据的线索。
的能力。