2022智能材料行業(yè)未來發(fā)展趨勢分析 智能材料將向更高層次發(fā)展

• 2022年10月14日 HuangWenYu來源：百度百科 中研報告 258 9
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智能材料(Intelligent material)，是一種能感知外部刺激，能夠判斷并適當處理且本身可執(zhí)行的新型功能材料。智能材料是繼天然材料、合成高分子材料、人工設(shè)計材料之后的第四代材料，是現(xiàn)代高技術(shù)新材料發(fā)展的重要方向之一，將支撐未來高技術(shù)的發(fā)展，使傳統(tǒng)意義下的功

智能材料的概念

智能材料(Intelligent material)，是一種能感知外部刺激，能夠判斷并適當處理且本身可執(zhí)行的新型功能材料。智能材料是繼天然材料、合成高分子材料、人工設(shè)計材料之后的第四代材料，是現(xiàn)代高技術(shù)新材料發(fā)展的重要方向之一，將支撐未來高技術(shù)的發(fā)展，使傳統(tǒng)意義下的功能材料和結(jié)構(gòu)材料之間的界線逐漸消失，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)功能化、功能多樣化。

科學家預(yù)言，智能材料的研制和大規(guī)模應(yīng)用將導致材料科學發(fā)展的重大革命。一般說來，智能材料有七大功能，即傳感功能、反饋功能、信息識別與積累功能、響應(yīng)功能、自診斷能力、自修復(fù)能力和自適應(yīng)能力。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國智能材料行業(yè)市場全景調(diào)研及投資價值評估研究報告》顯示：

智能材料還沒有統(tǒng)一的定義。不過，現(xiàn)有的智能材料的多種定義仍然是大同小異。大體來說，智能材料就是指具有感知環(huán)境(包括內(nèi)環(huán)境和外環(huán)境)刺激，對之進行分析、處理、判斷，并采取一定的措施進行適度響應(yīng)的智能特征的材料。

作為一種新型材料，一般認為，智能材料由傳感器或敏感元件等與傳統(tǒng)材料結(jié)合而成。這種材料可以自我發(fā)現(xiàn)故障，自我修復(fù)，并根據(jù)實際情況作出優(yōu)化反應(yīng)，發(fā)揮控制功能。

智能材料可分為兩大類：嵌入式智能材料，又稱智能材料結(jié)構(gòu)或智能材料系統(tǒng)。在基體材料中，嵌入具有傳感、動作和處理功能的三種原始材料。傳感元件采集和檢測外界環(huán)境給予的信息，控制處理器指揮和激勵驅(qū)動元件，執(zhí)行相應(yīng)的動作;有些材料微觀結(jié)構(gòu)本身就具有智能功能，能夠隨著環(huán)境和時間的變化改變自己的性能，如自濾玻璃、受輻射時性能自衰減的Inp半導體等。

智能材料行業(yè)市場現(xiàn)狀分析

智能材料的行為與生命體的智能反應(yīng)有點類似。舉一個簡單的例子，太陽鏡片中就含有某種材料，這種智能材料能感知周圍的光，并能對光的強弱做出判斷：當周圍的光很強時，它就自行變暗;當光較弱時，它又變得透明起來。在飛機制造方面，科學家正在研制具有如下功能的智能材料。

當飛機在飛行中遇到湍流或猛烈的逆風時，機翼中的智能材料能迅速變形，并帶動機翼改變形狀，從而消除湍流或逆風的影響，使飛機仍能平穩(wěn)飛行。這方面的研究還未獲得實質(zhì)性的進展。此外，還有人設(shè)想用智能材料制成涂料，涂在機身和機翼上，當機身或機翼內(nèi)出現(xiàn)應(yīng)力時，涂料會改變顏色，以此報警。

超分子化學的日益發(fā)展，使得人們開始從傳統(tǒng)的聚合物的開發(fā)與合成提出更新的觀念。由于超分子體系可以形成高度有序的功能組裝體，并可在一定條件下進行解組裝行為，這就為人們制備動態(tài)的超分子材料提供了基礎(chǔ)。近年來，由于氫鍵作用對聚合物的性質(zhì)，尤其表現(xiàn)在熱力學、力學、微觀自組裝及結(jié)晶行為等具有重大影響，含氫鍵超分子聚合物的設(shè)計越來越受到了廣泛的關(guān)注。

目前很多超分子材料具有生物相容性，可以作為藥物緩釋材料，細胞培養(yǎng)支架等智能材料使用，例如，超分子水凝膠化合物以低濃度在水溶液中通過非共價相互作用自組裝形成的凝聚體系，因其環(huán)境敏感性、低免疫原性及低細胞毒性而廣受關(guān)注。另外，根據(jù)超分子材料的特性，我們還可以應(yīng)用于3D打印，通過其與生物相容性極好的PCL(聚己內(nèi)酯)或PLA(聚乳酸)結(jié)合，可以更廣泛的應(yīng)用于骨骼如股骨頭等的替代以及一些體內(nèi)醫(yī)療支架的應(yīng)用。

智能材料已在各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，除以上重點介紹幾種智能材料外，如在醫(yī)學領(lǐng)域的人造肌肉、人造皮膚、藥物智能系統(tǒng)等的應(yīng)用；在軍事領(lǐng)域領(lǐng)域的飛機智能蒙皮、結(jié)構(gòu)監(jiān)測和壽命預(yù)測、減振降噪、環(huán)境自適應(yīng)結(jié)構(gòu)智能材料等等，在此不再一一列舉，隨著人類對智能化需求程度的提高，智能材料的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩嗟耐貙挕?/p>

構(gòu)成智能材料的基本材料組元有壓電材料、形狀記憶材料、光導纖維、電(磁)流變液、磁致伸縮材料和智能高分子材料等。智能材料的出現(xiàn)將使人類文明進入一個新的高度，但距離實用階段還有一定的距離。

智能材料行業(yè)未來發(fā)展趨勢

新技術(shù)的飛速發(fā)展深遠影響我們的衣食住行，人們追求的舒適、便利、安全的居住環(huán)境得益于近期興起的智能房屋系統(tǒng)研究，而人工智能和智能化設(shè)備是智能建筑的興起的基礎(chǔ)。只需一臺手機或電子設(shè)備就可遠程掌控家中的一切，給你一種全新的智能化體驗。智能建筑是新興科技集成的體現(xiàn)，具有智能建筑的節(jié)約性、生態(tài)性、人性化、集約化、自動化和智能化特性，從而保證大眾享受到更加高效、更加方便以及更加全面的建筑居住感。

目前，智能材料的研究和應(yīng)用取得了重大突破，其發(fā)展前景非常廣闊，但隨著各行業(yè)的迅猛發(fā)展，必將對智能材料的性能提出更高的要求，從而推動智能材料向更高層次發(fā)展。

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