2、高分子材料（Polymermaterials）.ppt

外层(表皮)成分是聚硅氧烷——保证适当的机械强度、防止水分的蒸发和感染。 内层材料为从牛腱中分离的胶原纤维及从鲨鱼软骨中提取的软骨素 6-硫酸（生物相容性好）。 人造皮肤：可刺激毛细血管、成纤维细胞和巨噬细胞等逐渐从伤口向人造皮肤内生长。 ? 智能材料的构想来源于仿生，目标是研制出一种具有 类似于生物各种功能的“活”的材料。 ? 刺激响应性高分子凝胶 ? 智能型药物释放体系 ? 人造肌肉 作业 简述功能材料与高性能材料的区别 。 举例阐述功能高分子在现代医学方面的应用。 说明智能高分子材料的三要素及其组成。 6.4 功能高分子材料述略 本体异质结器件 a、器件结构；b、给体、受体混合体系示意图；c、能级示意图 给体、受体在整个活性层内充分混合，给/受界面分布于整个活性层。 激子解离的效率较高。 2007《science》发表的，是当时的世界记录6.5% （ Alan J. Heeger ） 6.4 功能高分子材料述略 级联结构器件 （串联的叠层电池） 混合活性层 连接层 导电高分子， 界面修饰剂 6.4 功能高分子材料述略 C60的衍生物 C70的衍生物 噻吩类衍生物 2009年4月26日《nature photonics》 上的高效单结电池 （6.1%） （韩国光州科学技术学院） 　 ? 1989年日本高木俊宣教授提出智能材料的概念 　 ? Intelligent materials 　 美国R.E. Newnham 教授提出机敏材料的概念 　 ? Smart Materials 6.5 智能高分子材料简介 仿生电子手 美国仿生三角翼飞机F-16XL 智 能 材 料 自指令并自执行功能(执行机构的功能) 自判断并自结论功能(情报信息处理机的功能) 自感知功能 (传感器的功能) 6.5 智能高分子材料简介 感知、信息处理、执行功能是智能材料的三要素。 组成 基体材料 驱动材料 敏感材料 信息处理器 用于承载 首选高分子材料，其次轻质金属 担负响应和控制的任务 如形状记忆材料、压电材料、电流变体、磁致伸缩材料…… 担负传感任务，主 要感知环境变化 如形状记忆材料、压电材料、 光纤材料、磁致伸缩材料…… 6.5 智能高分子材料简介 智能高分子材料的一般分类及应用 类别 性质 应用 记忆功能高分子材料 对应力形状体积色泽等有记忆效应 医用材料、包装材料、织物材料、热收缩管 智能纤维织物 （聚乙二醇与各种纤维共混物） 热适应性、可逆收缩性 服装 保温系统、传感/执行系统、生物 医用压力绷带 智能高分子凝胶 三维高分子网络与溶剂组成的体系 体积相转变 组织培养、环境工程、化学机械系统、调光材料、智能药物释放体系 智能高分子复合材料 (多学科交叉产物) 集成传感器、信息处理器和功能驱动器…… 自愈合，自应变，自动修补混凝土、 形状记忆合金与复合功能器件、 压电材料 智能高分子膜 选择性渗透、选择性吸附和分离等 选择透过膜材、传感膜材、仿生膜材、人工肺 6.5 智能高分子材料简介 高分子凝胶的体积变化 6.5 智能高分子材料简介 不能被溶剂溶解，可被溶剂溶胀 最大的特点:体积相转变 刺激响应性凝胶 三维高分子网络与溶剂组成的体系 具有某种智能行为 pH响应性凝胶 生化响应性凝胶 盐敏凝胶 温度响应性凝胶 光响应性凝胶 压力敏感性凝胶 电场响应性凝胶 分类 6.5 智能高分子材料简介 刺激响应性 化学刺激 温度 压力 光 电场 物理刺激 pH 生化 盐 刺激-应答：体积相转变 收缩相 ? 溶胀相 凝胶体积随外界环境因子变化产生不连续变化的现象。 6.5 智能高分子材料简介 利用凝胶的收缩与溶胀而控制药物的释放 N-异丙基丙烯酰胺+甲基丙烯酸 丁酯的共聚物具有感温性： 高温收缩，低温溶胀 * * 　 ? 功能材料 Functional Materials 特种材料 Speciality Materials 精细材料 Fine Materials 　 ? 功能材料：通过光、电、磁、热、化学、生化等作用后 具有特定功能的材料 。 ? 按化学成分划分 金属功能材料 无机非金属功能材料 功能高分子材料 （Functional Polymer Materials） 6.1 概述