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西安交通大学教授张彦峰访问新疆理化所402.com:

2019年9月29日 - 科技中心

7月23日至24日,西安交通大学教授张彦峰来中国科学院新疆理化技术研究所进行学术交流,并作了题为“智能高分子材料的设计和应用探索”的学术报告。

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报告中,
张彦峰从智能材料的定义和特点入手,介绍了智能高分子材料在癌症治疗、靶向智能高分子纳米药物、可降解高分子用于药物包埋和控制释放、智能降解高分子抗癌药物以及智能材料在肿瘤诊断中的应用研究进展。随后介绍了自修复材料的定义、分类、特点和最新研究动态。最后总结了他所在课题组在基于动态脲键的功能聚合物、自修复弹性体、可加工回收利用的三维交联热固性树脂等领域的研究成果。

智能材料

报告会后,张彦峰与新疆理化所资源化学研究室张亚刚研究团队就高分子材料的相关问题进行了广泛深入地交流。

智能材料(Intelligent
material),是一种能感知外部刺激,能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料。智能材料是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料,是现代高技术新材料发展的重要方向之一,将支撑未来高技术的发展,使传统意义下的功能材料和结构材料之间的界线逐渐消失,实现结构功能化、功能多样化。科学家预言,智能材料的研制和大规模应用将导致材料科学发展的重大革命。一般说来,智能材料有七大功能,即传感功能、反馈功能、信息识别与积累功能、响应功能、自诊断能力、自修复能力和自适应能力。

张彦峰,博士,现任西安交通大学特聘研究员,博士生导师。已在Angew. Chem.
Int. Ed., Adv. Mater., Nat. Commun.,
Macromolecules
等国内外学术刊物发表学术论文40余篇。

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定义

智能材料还没有统一的定义。不过,现有的智能材料的多种定义仍然是大同小异。大体来说,智能材料就是指具有感知环境(包括内环境和外环境)刺激,对之进行分析、处理、判断,并采取一定的措施进行适度响应的智能特征的材料。具体来说,智能材料需具备以下内涵:

具有感知功能,能够检测并且可以识别外界的刺激强度,如电,光,热,应力,应变,化学,核辐射等;

具有驱动功能,能够响应外界变化;

能够按照设定的方式选择和控制响应;

反应比较灵敏,及时和恰当;

当外部刺激消除后,能够迅速恢复到原始状态。

智能材料又可以称为敏感材料,其英文翻译也有若干种,常用的有Intelligent
material,Intelligent material and structure,Smart material,Smart
material and structure,Adaptive material and structure等.。

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分类

作为一种新型材料,一般认为,智能材料由传感器或敏感元件等与传统材料结合而成。这种材料可以自我发现故障,自我修复,并根据实际情况作出优化反应,发挥控制功能。
智能材料可分为两大类:

嵌入式智能材料,又称智能材料结构或智能材料系统。在基体材料中,嵌入具有传感、动作和处理功能的三种原始材料。传感元件采集和检测外界环境给予的信息,控制处理器指挥和激励驱动元件,执行相应的动作。

有些材料微观结构本身就具有智能功能,能够随着环境和时间的变化改变自己的性能,如自滤玻璃、受辐射时性能自衰减的Inp半导体等。

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