(智能材料与结构系统)第2章智能材料.docx

智能材料与结构系统第2章：智能材料智能材料是指具有感知、响应和控制功能的材料。这种材料可以根据外部环境的变化自主地进行响应和调节，以实现特定的功能和效果。智能材料的开发和应用在多个领域都具有重要的意义，包括机械工程、电子工程、生物医学等。2.1 智能材料的分类2.1.1 智能材料的动作响应方式智能材料的动作响应方式可以分为主动式和被动式两种。 主动式响应：这种材料具有自发性地响应外界刺激的能力，可以主动地产生形变或力学反应。常见的主动式智能材料包括压电材料、形状记忆合金等。 被动式响应：这种材料需要外部刺激才能发生变化,比如温度变化、光线变化等。常见的被动式智能材料包括热敏材料和光敏材料等。2.12智能材料的功能分类智能材料根据其功能可以分为感应与控制、调节与适应、传感与信号处理等。 感应与控制：这类智能材料能够感知外界刺激，并通过自身的响应产生相应的动作。例如，压电材料可以通过施加电压产生形变，而形状记忆合金则能根据温度变化自行恢复到其原始形状。 调节与适应：这类智能材料能够通过自身的调节来适应外界环境的变化，从而保持一定的性能和功能。例如，热敏材料可以根据温度变化自行调整其导电性能。 传感与信号处理：这类智能材料能够感知外界的信息，并将其转化为输出信号进行处理。例如，光敏材料可以感知光线的强度和波长，并将其转化为电信号进行处理。2.2 智能材料的应用领域智能材料的应用领域非常广泛，下面列举了一些常见的应用。2.2.1 机械工程领域在机械工程领域，智能材料常用于制造机械传动系统、控制系统运动控制装置等。例如，压电材料可以用于制造振动传感器和声波发生器，从而实现智能控制。2.2.2 电子工程领域在电子工程领域，智能材料常用于制造传感器、开关和执行器等。例如，光敏材料可以用于制造光电开关和光电传感器,从而实现自动控制。2.2.3 生物医学领域在生物医学领域，智能材料有很多应用。例如，形状记忆合金可以用于制造支架和植入物，从而实现自主调节和修复功能。此外，智能材料还可以用于制造生物传感器和药物释放系统等。2.3 智能材料的发展前景智能材料的发展前景非常广阔。随着科技的不断进步和应用需求的增加，对智能材料的研究和开发将越来越重要。智能材料的应用领域还将进一步扩展，包括人工智能、智能家居、智能交通等。同时，智能材料的性能和功能也将不断提升。科学家们正在研究新的智能材料，并探索其在各个领域的应用。智能材料的发展将带来更多的创新和可能性，为人类社会的发展做出更大的贡献。结论智能材料是具有感知、响应和控制功能的材料，具有重要的应用价值和发展前景。通过对智能材料的分类和应用领域的介绍，可以看出智能材料在多个领域都有广泛的应用。随着科技的进步，智能材料的发展将迎来更多的机遇和挑战。我们期待着智能材料在未来的应用中发挥更大的作用，为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。参考文献：1 .康晓静,李磊,智能材料与器件M电子工业出版社,2019.2 .戴玉明,新材料科学学M,北京：清华大学出版社,2009.