智能高分子材料论文.doc

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1、 智能高分子材料发展及应用 目录：一.论文摘要二.正文 1. 高分子材料研究与发展1.1智能高分子材料概论1.2智能高分子特性1.3智能高分子材料研究与发展2. 能高分子材料与其他科学联合2.1智能高分子涉及学科2.2智能高分子材料在一些领域的具体应用3. 智能高分子材料产业领域3.1高分子材料工业应用3.2高分子材料制药方面的应用 三总结 智能高分子材料研究与发展应用 摘要: 智能高分子材料的研究和发展，是材料学的发展有了突破性的发展。20世纪90年代之后的研究更是深入，智能高分子的研究涉及的众多方面如信息、电子、宇宙、海洋科学、生命科学等领域，另高分子在一些高科技产业中得到应用，已成为高分

2、子材料的发展方向之一。关键词：智能材料 发展 涉及 应用 一 .智能高分子材料的研究与发展 1.1智能高分子材料概论智能高分子材料又称智能聚合物、机敏性聚合物、刺激响应型聚合物、环境敏感型聚合物，所以被定义为“能感知环境变化并随外部条件的变化，通过自我判断和结论，进行相应动作的高分子材料”。为了实现这样的高分子材料的合成，高分子材料必须具备感知特定的外界刺激和自身内部状态变化并坐车响应的功能以及响应速度快，外界刺激撤除后恢复自我的能力，其特性决定于分子结果的复杂性与多样性，以此决定了智能化。1.2 智能高分子材料具体标出的特性 具有应用价值的智能高分子材料具有变形量大、复性容易、形状响应温度抑

3、郁调整、保温、绝缘性能好，而且还具有不腐蚀，易着色、可印刷、质轻价廉等诸多 有点，因此在各个领域广泛应用。1.3 智能高分子材料的研究与发展 从1949年Kuhn . Breithenbach 和 Katchalsky 发现丙烯酸大分子上的羧基在交替更换酸碱溶液时，聚合物发生溶胀和收缩开始，对于大分子材料的研究就渐渐进入科学家的眼球，1968年和1978年对于分子材料学的研究更是更近一步.从80年代研究单一且非特异性的智能高分子型到90年代研究对象发展成为微小的具有特异性的智能高分子材料，也就是说感应到多个刺激条件后，进行信息处理而动作的智能型高分子。高分子学尤其是智能高分子学在各个领域开始展

4、开，直至今天20世纪90年代以来，美国、日本、英国、加拿大、韩国、以色列、印度及我国都在进行智能材料的基础研究与应用研究。目前，各种高分子材料的研究涉及众多的基础理论研究、并涉及信息、电子、宇宙、海洋科学生命科学等领域！二 .智能高分子材料与其他学科的联合2.1 智能高分子学科涉及各个学科领域 近年世界高分子科学在诸多领域有了重要的发展，主要是控制聚合、超分子聚合物、聚合物纳米微结构、高通量筛选高分子合成技术、超支高分子、光电活性高分子等方面。 国际发展事态表明，众多高分子背景学者的研究方向开始集中在与生命科学相关的高分子研究发面，对生物高分子、医用高分子、生物大分子体系理论计算模拟、高分子科

5、学中的生物技术和大分子化学生物学！2.2智能高分子材料在一些领域的具体应用 2.2.1细胞培养基质 科学家利用稳敏性高分子水凝胶避免了在细胞培养过程中胰蛋白酶的物质消化切断细胞与底物间的粘连！ 2.2.2 人工肌肉 利用“分子仿生学”方法获得的PAA-PVA交联无定形凝胶与动物肌肉很接近可用于人工肌肉 2.2.3 物料分离 利用智能高分子凝胶膜分离化合物，既经济又方便。 2.2.4 其他应用 化学机械 化学阀 等、高分子凝胶可以用于高精密一起、自动化生产、国防工业等领域3. 智能高分子材料产业领域 3.1 新型医疗用品智能高分子材料作为生物医用材料，可根据病灶所引起的化学物质或物理量的变化自反

6、馈控制药物释放的通/断特性。药物释放体系就是最常见的例子。利用智能纤维作为药物释放的研究已取得实质性进展。例如，将药物置于PNTPAAM接枝的PVA凝胶纤维中，当温度在20-30之间变化时会自动“开启-关闭”，从而自动控制药物的释放。3.2 新型传感元件 智能高分子材料结果的重要功能就是感觉，它利用埋入材料中的传感元件来感受各种信息，经过处理分析，然后指示或控制驱动工作。智能纤维因尺寸小而特别合作传感元件。这种传感元件在航天、建筑等领域具有十分重要的作用。例如，日本太阳工业公司用C纤维开发检测最大应大的传感器，可用于建筑、道路、工厂、飞机、车辆、烟囱、索道等结果安全的诊断。3.3 新型热机传感

7、的热机需要将化学能转化为热能和电能，然后再转化机械运动。智能纤维的功能之一是可以直接将化学转化为机械能，既可以减少飞舞废物的产生、又可以减少噪音，因此比传统热机更为有效，因为凝胶纤维自用是软，因此不必破坏它而加工成精巧的机械部件。3.4 其他用途 智能纤维还用于国防工业、半导体、能源工业一核电厂、汽车工业、运动器材等方面。但目前研究和开放的智能纤维还基本上处于机敏材料阶段，而真正意义的智能材料，其应用将更为广泛。3.5 智能高分子材料在医药企业的发展纳米生物技术是国际生物技术领域的前沿和热点问题，在医药卫生领域有着广泛的应用和明确的产业化前景，特别是纳米药物载体、纳米生物传感器和成像技术以及微

8、型智能化医疗器械等，将在疾病的诊断、治疗和卫生保健方面发挥重要作用。当前纳米生物技术研究领域主要集中在以下几个方向：纳米生物材料、纳米生物器件研究和纳米生物技术在临床诊疗中的应用.3.5.1 药物载体 纳米高分子材料作为药物缓控释的载体，是一种新型的控释体系。制备纳米控释系统的方法主要有以不同单体通过聚合反应制备纳米微粒的乳液聚合和界面聚合技术，以及利用高分子聚合物超声乳化，溶剂挥发法制备纳米微粒的技术。3.5.2 靶向性 纳米粒进入体循环以后，主要被肝、肾、骨髓等处网状内皮细胞（RES）的巨噬细胞吞噬，具有器官靶向性。聚-氰基丙烯酸丁酯纳米粒（PBCA-NP）具有生物利用度高，释药速率可控、

9、靶向性，能够改变药物体内分布，用 PBCA-NP包载庆大霉素，发现小鼠腹膜的巨噬细胞和大鼠的肝细胞对庆大霉素的吸收明显高于直接对庆大霉素溶液的吸收。三总结 高分子材料结构复杂和多样，可以在分子结构（包括支链结构）、聚集态结构、共混、复合、界面和表面甚至外观结构等诸多方面，进行单一或多种结构的综合利用，因此最大程度地满足了其他高技术要求材料技术为他们提供的更多、更好的功能。纳米思维为高分子材料科学的发展注入了新的活力，涉及到高分子材料科学的各个方面，使其在原有领域里取得了许多新成果，同时开创了新的研究领域，为高分子科学的发展提供了崭新的思路和研究方法。随着纳米技术研究的深入，在分子、甚至原子水平上实现材料的功能结构设计、复合与加工生产成为可能，材料的功能进一步得到扩展，呈现前所未有的创新。可以预言，新一代功能高分子材料的春天已经来临，纳米材料必将成为新世纪材料发展的主流，也必将对新世纪的高新技术如电子、生物技术、生命科学的研究产生极为深远的影响