智能材料ppt课件

1,比尔盖茨的智能家居,盖茨的豪宅位于美国西雅图的华盛顿湖畔，这座佔地面积约6600平方米、经过7年时间精心打造的湖滨别墅地上四层，林木蓊郁、气象万千。总计花费九千七百万美金，足以买下一家国内中小型上市公司。,2,内景,3,智能材料,又称机敏材料,其构想来源于仿生。不同于结构材料和功能材料,智能材料能通过自身的感知而获取外界信息,作出判断和处理,发出指令,继而调整自身的状态以适应外界环境的变化,从而实现自检测、自诊断、自调节、自适应、自修复等类似于生物系统的各种特殊功能。,4,(1)传感功能：能够感知外界或自身所处的环境条件(2)反馈功能：可通过传感网络，对系统输入与输出信息进行对比，并将其结果提供给控制系统。(3)信息识别与积累功能：能够识别传感网络得到的各类信息并将其积累起来。(4)响应功能：能够根据外界环境和内部条件变化，适时动态地作出相应的反应，并采取必要行动。(5)自诊断能力：能通过分析比较系统目前的状况与过去的情况，对诸如系统故障与判断失误等问题进行自诊断并予以校正。(6)自修复能力：能通过自繁殖、自生长、原位复合等再生机制，来修补某些局部损伤或破坏。(7)自调节能力：对不断变化的外部环境和条件，能及时地自动调整自身结构和功能，并相应地改变自己的状态和行为，从而使材料系统始终以一种优化方式对外界变化作出恰如其分的响应。,智能材料的特征,5,智能材料的构成,一般来说智能材料由基体材料、敏感材料、驱动材料和信息处理器四部分构成。,6,智能材料的分类,金属智能材料，主要包括由力和温度控制的形状记忆合金（SMA）、由磁场控制的磁致伸缩材料，它们都是重要的执行材料。,智能材料可以从不同的角度进行分类，按照材料的组成可分为金属智能材料、无机非金属系智能材料和高分子系智能材料3种类型。,7,智能材料的分类,形状记忆合金主要应用于机械工程、医疗器械、航空航天、工程建筑、交通运输以及日常生活中。日常生活中，利用记忆合金推出了不少新颖别致的商品。,形状记忆合金（SMA）,形状记忆合金是感知温度(以及力)而产生形状改变的一类智能材料。,8,智能材料的分类,无机非金属智能材料：主要在压电陶瓷、电致伸缩陶瓷、电（磁）流变体、光致变色和电致变色材料等方面发展较快。,压电陶瓷,9,智能材料的分类,高分子智能材料：由于是人工合成，品种多、范围广，所形成的智能材料也极其广泛，其中主要有形状记忆高分子、智能凝胶、压电高分子、药物控制释放体系、智能膜等。,智能织物,10,智能材料的应用,发射人造卫星之前，将抛物面天线折叠起来装进卫星体内，火箭升空把人造卫星送到预定轨道后，只需加温，折叠的卫星天线因具有“记忆”功能而自然展开，恢复抛物面形状。,航天中方面应用实例,11,军事领域的应用,光纤作为智能传感元件用于飞机机翼的智能蒙皮中，或者在武器平台的蒙皮中植入传感元件、驱动元件和微处理控制系统制成的智能蒙皮，可用于预警、隐身和通信。,军事领域主要应用于几个方面：智能蒙皮、结构监测和寿命预测、减振降噪。,12,与现代医学相联系的智能材料,人造肌肉人造皮肤在药物自动系统的应：根据血液中的葡萄糖浓度而扩张收缩的聚合物，制成人造胰细胞，将它注入糖尿病患者的血液中，小球就可模拟胰细胞工作，使病人的血糖浓度始终保持在平常的水平上。,人造肌肉,13,智能材料的前景,作为多种材料和高技术的