高分子材料科普文.docx

高分子材料论文（科普性小论文）王佳欣 PB11011075 计算机学院高分子材料的现状：能源、信息、生命科学、材料，是现代产业的四大支柱。能源作为科学的动力，”名正言顺”；信息作为科学的文字，”当仁不让”；生命科学作为与人类息息相关的科学，”舍它其谁”；材料作为科学的物质基础，”理所当然”；四大支柱缺一不可，材料因与生活息息相关而尤为突出。高分子作为材料中的一员”骁将”而非常值得人们关注。首先，材料分为金属材料、有机材料、无机非金属材料三大类。其中有机材料绝大多数是高分子材料，它的重要性自不必说，从它如雨后春笋一般的发展便可以看出。因为只有有前途的才会很以发展。例如纳米材料，众所周知，它本来就很重要，而且越来越重要。但实际上，许多纳米材料也可以当成高分子材料，不过纳米材料有它的特殊性，那就是尺寸很小，只有几纳米到几百纳米，这恰与许多高分子材料尺寸相差不多，因此它可以用制作高分子的方法去制作。这从一个侧面说明了高分子材料的重要性。再如比较另类的左手材料，据说如果成功研发出左手材料，另一半材料的大门将向我们敞开。因为我们现在用的一切材料都是右手材料。而目前的左手材料就是一种高分子材料，它的进展也被评为全球十大科技进展之一。而作为核心意义上的高分子，自然涉及各各方面。首先，高分子有六大类：塑料、纤维、橡胶、涂料、沾胶剂。它们各有各的功能，像是梁山108好汉，各有各本领。不过共同的是，它们原料丰富，加工方便，功能多样，性能超群，用途广泛。可如下介绍：1. 其质轻，可以在一些条件下代替笨重的金属，不但节能，而且保护了有限的金属材料。2. 其价廉，能够大量生产，并商品化，从而深刻地改变人类的生活。3. 其源广，石油、煤、天然气、生物的组成部分，都可以用以制作高分子材料。4. 其性稳，特别耐化学腐蚀，特别耐辐射，非常稳定，往往不必考虑其腐蚀问题，当然这也是白色污染的原因。5. 其性优：高强度，高杨氏模量，高透明度，高弹性，所以凭这“四高”，高分子能在很多场合发挥巨大作用。6. 其性广：具有声、光、热、电、力、磁等各种性能，因此能够满足人们各种各样的要求。当然，没有十全十美的高分子，它们也有不少缺点。比较突出的是，大多数高分子力学性能较金属差，易燃，使用温度范围小等。我眼中的高分子：高分子是什么，高分子就是很大的分子，大到一定程度的分子就可以叫做高分子。一般而言，相对分子质量上万就可以叫做高分子。高分子往往有普通分子没有的功能，即高分子的“个性”。这种个性使得高分子在人们日常生活中的应用非常广泛，也使得高分子成为科技的代名词.（高分子像纳米一样，代表着科技的最高水平）人们眼中的高分子： 生活中高分子俯拾皆是，从我们穿的衣服到我们用的日常商品。我们用来写字的圆珠笔，我们用来盛水的塑料杯，我们用来美化世界的各种涂料，以及其它许许多多的商品，都越来越离不开高分子。不过人们也许并没注意高分子的定义及科学原理，但人们对高分子商品还是很熟悉的。比如说不粘锅上的聚四氟乙烯，比如说食品包装上的聚乙烯。还有家里装修用的涂料，柔软的沙发以及电视、风扇等等。其实人们在生活中处处都能够感受到高分子带来的巨大便利，这样高分子就很满足了。因为世界上没有垃圾，每一种材料都是有用的，只要它用在对的地方，就能给人类创造价值。能够有表现的机会，每个人都会很高兴，高分子也一样。化学家眼中的高分子： 高分子的几大类，特别有名的三大合成材料塑料、纤维和合成橡胶，比较有名的两小合成材料涂料和胶粘剂。它们深刻地改变了我们的生活，使我们的生活更加便利。我们用塑料来代替笨重的钢铁和陶瓷，让各种交通工具在地球上飞驰；我们用合成纤维来代替纤维素和棉花，做出五颜六色的布料；我们用橡胶制出耐用的车轮，给内燃机加上一双翅膀；如果说这已经让人类惊叹不已，那么更多的惊喜将会带来更多的震撼。 高分子的未来：可以想象，没有高分子我们将有多么的不适。 因此高分子的未来是光明的，高分子将成为任何一个工程不可欠缺的材料。而且高分子中还有无尽的宝藏等待人们去发掘，去开采。高分子中的“英雄版”1. 智能高分子： 智能就是具有高级的功能，如形状记忆功能，这可以让我们的服装自动保持整齐，无需熨烫；如隐形功能，这不仅仅可以做成哈利波特的隐形衣，还可以做涂料来隐形建筑，从而体现出自然美。2. 导电高分子: 导电高分子的发现是一个偶然的发现。具体过程是这样：一个学生在实验中误加成千上万倍的催化剂，结果实验生成一种具有金属光泽的物质。经日本科学家白川英树和美国科学家的合作，导电高分子最终被人们了解并改进。1990年，日本科学家制得的聚乙炔电导率已超过铜，而铜是除银外导电性最好的金属！3. 太阳能转换高分子： 将光能转化为电能或其它能量的高分子，很可能一举解决困扰人类的能源问题以及由此引发的政治、经济问题。无论是对于纯科学还是日常生活，这都是影响深远的。4. 生物高分子：如生命离不开的蛋白质，遗传密码库DNA，还有淀粉和纤维素，这些在生物中大名鼎鼎的高分子。研究它们将让我们进一步认识我们自己，解读自己的秘密。5. 医用高分子： 人类肌体的基本物质就是高分子，因此，一些具有良好的物理、化学及机械性能的高分子能满足患者的需要。例如，可以用来置换人工心脏辨膜及用作人工肺的氧合器膜的硅橡胶；可以控制药物释放速度从而提高药物的效率高分子材料；可以抗癌的高分子药物。高分子的应用：高分子已经遍及人类的各个方面，它成为与钢铁、水泥、木材齐名的四大基础材料之一。而且高分子仍作为一种新兴材料，不断向前发展。可以大胆地说，高分子材料将是未来材料的主角，人类终将跨入高分子时代。具体如下：1 衣：合成纤维制成的衣物（腈纶、维纶、涤纶、锦纶、氯纶、丙纶）。2 食：四氟乙烯不粘锅，食品包装袋；3 住： 涂料，有机玻璃窗户，沙发，电线绝缘层。4 行： 汽车，飞机，火车。对高分子的展望与设想：1. 如果高分子揭开了生命的奥秘： 生命最核心的是蛋白质、核酸，而它们都是高分子，运用高分子科学的方法对其进行研究，总有一天人类会揭开生命的奥秘，从而在医学上引发革命，很可能实现人类容颜不老的理想和寿命无限的希冀。当然，干涉自然是对是错还得后人评判，我们现在只须一步一步走向牛顿所说的真理的大海。2. 如果高分子催化剂的合成走向成熟： 高分子作为催化剂有很明显的优势，例如，可以反复使用，催化效率高，而且还可以师法自然，模仿蛋白质。不过在这方面困难太多，原因是蛋白质过于复杂，难于把握其催化的关键。如果说蛋白质的空间结构完完全全是对应一种催化作用，也就是说任何一点的改变都将产生牵一发动全身的效果。那么高分子化学家还有漫长的路要走。如果说只是关键几处决定了蛋白质的催化性，也就是说一条肽链上的几个氨基酸点的折叠方式就决定了蛋白质的功能。那么在不久的将来，我们可能就能够享受这种科技给我们带来的好处。3. 如果高分子可以组合出任意的功能： 高分子是一种优良的基质，能够与很多材料复合，从而得到性能更优，成本更低的新型复合材料。例如，将高分子和碳纤维复合，得到一种新型材料，它既有高分子的易加工性能，又有碳纤维的强度。那么它在很多场合可以代替钢铁，以减少金属材料的使用。例如玻璃钢，以高分子做为基质，将玻璃纤维组合进去，得到透明似玻璃，坚硬如钢铁的玻璃钢。由于玻璃钢质轻且耐腐蚀，因此在一些场合它比钢铁性能更优越。4. 如果我们可以生产出实用的高分子建筑材料：我们可以用它来建造高楼大厦，因为它质轻，我们不必挖很深的地基，不必使用大型的机械设备，也不必花很大的人力物力去拆毁它。我们可以用它来建造普通的民房，那么它可以装上轮子，像汽车一样移动，这样人们搬迁会非常方便快捷，人们预防自然灾害也会更加从容。这将是真正的“车房”。由于高分子具有非常好的可塑性，我们能够随意改变我们自己房间的形状，设计出我们喜爱的房间风格。通过设计，我们可以让房间多采自然光，减少电灯的使用时间；我们也能让房间多通风，减少空调使用，甚至不使用。从而在生活上做到节能化。5. 如果能够生产价格适中且高效的太阳能转换高分子，那么目前的能源问题将有望被解决。由能源问题引起的能源问题也有望随之解决。因为我们可以使用方便清洁的电能，所以使用化石燃料的人将会大大减少，他们会优先选择电，他们会有更多的选择。一些问题如温室效应、大气污染、水污染等将被解决。其中最关键的道理就是，有足够的能源，很多设想便可以实现。我们可以用电解水的方式制氢，而不必担心耗费电能的代价，从而使用全新的氢能，当然电动车有突破的话，也可以直接用电代替汽油，于是大气污染便可大大减轻。配以其它方面的努力，大气污染定能解决；我们可以使用电化学的方法处理水污染，而不必再由于成本而舍弃这种方法，水中很多污染物可以被重新利用或者安全处理，例如重金属就能被回收利用；更进一步，能源问题一旦解决，很多战争也可以避免，人类不必为石油而产生冲突，引发动乱，甚至战争。真到了这样的地步，高分子就为人类和平作出了很大的贡献。6. 如果医用高分子走向成熟： 我们可以生产人造骨，它与生物组织有很好的相容性，这将给所有骨折患者带来福音；我们可以生产出与生物皮肤功能相当的人造皮肤，它可以去改造机器人，让机器人更加像人，摸起来手感更好；可以去改造火星探测器，让它更加灵敏智能；将它制成衣服，还可以改造我们自身，让我们生活在没有病菌的世界中；我们还可以生产出寿命更长的人工心脏，减少病人更换心脏的痛苦；我们可以生产出智能的血液透析仪去治疗糖尿病。总结： 现在高分子并没有进入它的巅峰，人们还有很多工作要去做，但人类已经慢慢步入高分子时代。当然，高分子材料不会是万能的，它也只是解决社会问题，促进社会发展的一个方面，只有和纳米材料、金属材料、陶瓷材料、无机非金属材料相互渗透，相互协作，高分子才能充分发挥出它的巨大潜力。目前而言，高分子让人头痛的地方在于它所引起的白色污染，这是全体公民的事情，而不是部分人的事情，只有人人都尽出一份努力，白色污染才能尽早解决。化学家做