智能高分子材料

1、智能高分子材料，主要内容，智能高分子材料富勒烯超分子，智能材料，又称智能材料，是一种具有感知、自诊断、自适应和自修复功能的材料。图1智能材料的感觉功能和执行功能：具有感觉功能的智能材料，能够检测疾病，识别外部(或内部)刺激强度，具有信息传递功能，以设定和优化的方式选择和控制反应，具有响应环境变化和执行的功能，反应灵敏、适当，在外部刺激条件消除后，能够迅速恢复到原始状态。智能材料的功能和特点，智能材料，智能金属材料，智能无机非金属材料，智能高分子材料，智能材料分类，什么是智能高分子材料，定义：智能高分子是一种新型高分子材料，当暴露在热、光、电甚至磁场中时会迅速膨胀或收缩。特点：它集传感、驱动和信

2、息处理于一体，形成一种具有类似生物材料的智能特性和刺激响应的聚合物凝胶。聚合物凝胶是指由具有三维网络结构的聚合物化合物和溶剂组成的体系，在聚合物主链或侧链上具有亲水(极性)基团和疏水基团。因为它是一种三维网络结构，它不能被溶剂溶解，同时，它可以吸收溶剂和膨胀，也可以排除溶剂和收缩。它不仅是聚合物的浓溶液，而且是一种高弹性的固体，小分子可以在其中渗透或扩散。智能聚合物凝胶发生体积相变的原因有：范德华力、氢键、疏水作用和静电力、相互结合和竞争、溶胀相、收缩相、外部环境因素的变化、体积的不连续变化、智能聚合物凝胶的刺激响应性和分类、温度响应性凝胶、光响应性凝胶、压敏性凝胶、电场响应性凝胶、刺激。结构

3、：富勒烯是由纯碳组成的一系列簇的总称。它们是共轭烯烃，具有由非平面五元环和六元环组成的中空球形或椭圆形结构。其中一些已经被分离出来，如C60和C70，富勒烯的应用，碳纳米管，布基管，涂层金属，碳纳米管中的富勒烯，智能超分子系统，超分子：两个或两个以上的分子通过分子间的相互作用结合在一起，形成复杂而有组织的聚集体，并保持一定的完整性，使它们具有清晰的微观结构和宏观特征。随着材料科学的发展，智能高分子材料有着广阔的发展空间和应用前景。西山丽等人已经研究了一系列这样的聚合物水凝胶，例如甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸二甲胺基乙酯的轻度交联共聚物。姚等研究了聚环氧乙烷-环氧丙烷-星形嵌段-丙烯酰胺/交联聚丙

4、烯酸互穿网络凝胶。pH敏感凝胶，pH响应凝胶是一种聚合物凝胶，其体积可随环境pH值而变化。这种凝胶大分子网络具有可离解的基团，其网络结构和电荷密度随介质的酸碱度而变化，从而影响凝胶网络的渗透压。同时，由于网络中离子的加入，离子强度的变化也引起体积的变化。对酸碱度敏感的凝胶也可以是由刚性非极性结构和柔性极性结构组成的嵌段聚合物。例如，多嵌段聚胺凝胶在其分子链中包含聚脲链段(硬链段)和聚氧乙烯链段(软链段)。PNIPAM及其共聚物凝胶的酸碱度、体积相变会使其物理性质发生很大变化，因此有望将其用作：(1)驱动元件；(2)温控生物缀合物以控制酶活性；(3)用于从聚合物溶液中提取水的分离部件；(4)智能

5、给药载体。用途，5)表面活性剂，电活性凝胶是一种容易受电场(或电流)影响膨胀的凝胶。这种刺激响应凝胶由交联聚电解质(分子链中带有可电离基团的聚合物)网络组成。在这种凝胶中，带电基团的抗衡离子在电场中迁移，从而改变凝胶网络内外的离子浓度，导致凝胶体积或形状的变化。例如，聚(环氧乙烷-共-环氧丙烷)-星形嵌段-聚丙烯酰胺/交联聚丙烯酸互穿网络聚合物凝胶，在碱性溶液(氢氧化钠和碳酸钠)中，当通过非接触电极施加直流电场时，样品弯曲至负电极。3)电场、磁场响应凝胶和嵌入磁性微粒的高吸水性凝胶称为磁场响应凝胶。当铁磁“种子”材料嵌入凝胶并置于磁场中时，铁磁材料被加热以提高凝胶的局部温度，导致凝胶膨胀或收缩。磁场被去除，凝胶被冷却并恢复到原来的大小。铁磁性可以通过不同的方法嵌入。一种是将细针状镍晶体放入预制凝胶中。二是用聚乙烯醇包覆微米镍片，与单体溶液混合，