智能材料研发现状及其在建筑上的应用

作者:创美时软膜天花  发布时间:2012-8-26 23:09:57  浏览次数:

    材料是人类生活和生产的基础,研究者一般将其划分为结构材料和功能材料两大类,对结构材料的研发主要要求其机械强度,而对功能材料的要求则侧重于其特有的功能。智能材料的概念最早由日本高木俊宜教授在1989年提出,是指能够感知环境变化,并通过自我判断和结论而实现和执行指令的材料。其不同于传统结构材料和功能材料,它模糊了两者之间的界限,由于它功能特殊,使得逐渐发展出结构功能化、功能智能化的特征。
    随着对智能材料研究的深入,对智能材料的定义变得更加严格,目前的概念即是指在材料系统或结构中,可将传感、控制和驱动三种职能集于一身,通过自身对信息的感知、采集、转换、传输的处理,发出指令,并执行和完成相应动作,从而具有模仿生物体的自增值性、自修复性、自诊断性、自学习性和环境适应性。智能材料在目前文献中的提法大都为机敏材料(SmartMateria1)、智能材料(IntelligentMateria1),而机敏结构(SmartStructure)、自适应结构(AdaptiveStructure)、智能结构(IntelligentStructure),则是指将感元件、驱动元件和控制系统结合或融合在机体测量中而形成的一种器件复合结构。
    智能材料的基础是功能材料。功能材料通常可分为两大类,一类被称为驱动材料,它可以根据温度、电场或磁场的变化来改变自身的颜色、形状、尺寸、位置、刚性、阻尼、相位、内耗或结构等性能,因而对环境具有自适应功能,可用以制成各种执行器;另一类被称为感知材料,它是指材料对于来自外界或内部的刺激强度及变化(如应力、应变、热、光、电、磁、化学和辐射等)具有感知力,可以用来制成各种传感器。同时,具有敏感材料与驱动材料特征的材料才能被称为智能材料。智能材料通常不是一种单一的材料,而是一个由多种材料系统组元通过有机紧密或严格的科学组装而构成的一体化系统,是敏感材料、驱动材料和控制材料(系统)的有机合成。
 


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