高分子智能材料
目前在新材料領(lǐng)域中,正在形成一門新的分支學科-高分子智能材料,也有人稱機敏材料,高分子智能材料它是通過有機合成的方法,使無生命的有機材料變得似乎有了“感覺”和“知覺”。這類材料在實際中已有了應用,并正在成為各國科技工作者的嶄新的研究課題,預計不遠的將來,這些材料將進入到我們生活中。
數(shù)千年來,人們建造的建筑物都是摸擬動
物的殼,天花板和墻壁都是密不透風,以便把建筑物內(nèi)外隔開。科學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圍,就象“一件冰茄克衫”,這種象繩子似的聚合物是成串排列起來的,呈透明狀,可以透過90%的光線。當它被加熱時,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“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”,就可以適應周圍的環(huán)境。當天氣寒冷時,它就變成透明的,讓陽光照班進來。當天氣暖和且必須把陽光擋住時,它就變得半透明。一個裝有云膠的天窗,當太陽光從天空的一端移向另一端時,能提供比較恒定的進光量。充滿云膠的多層玻璃,不僅可作天花板,而且可作墻壁.
德國著名的化學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而變硬時而變軟. 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,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呈液體狀,受到干擾時就呈固體狀。因而人們可通過各種外因來變換它的物理狀態(tài)。這種塑料能自行消除外來的撞擊,特別適合于車輛的緩沖器,用這種塑料制成的油箱即使被坦克壓過也不會破裂)用于建房則抗震性能特強,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),其中儲存有防銹劑,一旦鋼架生銹,管道會自行熔解,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,及時釋放出藥劑,達到預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“辨味機器人”的味覺感知器,并可改進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。這既可改進食品質(zhì)量,增強人的食欲,又可擴大食品銷售市場,堤高食品工業(yè)的經(jīng)濟效益。