隨著科學的發(fā)展逐步回歸理性和系統(tǒng)性,但也會發(fā)展得更快、更穩(wěn),產生更深遠廣泛的影響。能否跟上智能革命(不僅是人工智能)的前進步伐將關系到一個國家和企業(yè)的生存能力。雖然目前還處于智能革命的前夜,但是人工智能、機器學習、生物學習和智能材料的合力將加速智能革
隨著科學的發(fā)展逐步回歸理性和系統(tǒng)性,但也會發(fā)展得更快、更穩(wěn),產生更深遠廣泛的影響。能否跟上智能革命(不僅是人工智能)的前進步伐將關系到一個國家和企業(yè)的生存能力。雖然目前還處于智能革命的前夜,但是人工智能、機器學習、生物學習和智能材料的合力將加速智能革命的到來。
智能材料是近年來出現(xiàn)的創(chuàng)新材料,與傳統(tǒng)材料相比,可為多個行業(yè)帶來好處。智能材料的其他名稱包括智能材料、自適應材料和活性材料。
智能材料是繼天然材料、合成高分子材料、人工設計材料之后的第四代材料,是現(xiàn)代高技術新材料發(fā)展的重要方向之一,將支撐未來高技術的發(fā)展,使傳統(tǒng)意義下的功能材料和結構材料之間的界線逐漸消失,實現(xiàn)結構功能化、功能多樣化。
智能材料是材料科學領域的最新革命,可以根據(jù)其周圍環(huán)境的變化來調整其屬性。它們可以被用于從自我修復的手機屏幕,到會變形以獲得更好氣動性能的飛機機翼,以及有針對性的藥物輸送等各個方面。
智能材料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、人工設計材料之后的第四代材料,是現(xiàn)代高技術新材料發(fā)展的重要方向之一,將支撐未來高技術的發(fā)展,使傳統(tǒng)意義下的功能材料和結構材料之間的界線逐漸消失,實現(xiàn)結構功能化、功能多樣化。
由于21世紀不斷發(fā)展的建筑行業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn),在過去十年中,人們對智能材料的興趣不斷增長。目前,有幾個創(chuàng)新研究領域生產新材料,這些材料可能會在不久的將來從根本上改變建筑物的建造方式。
智能材料已在建筑健康監(jiān)測、振動控制、安全和降噪等領域得到應用。其用于提高居民和資產的效率和舒適度。嵌入式光纖已被探索用于海洋和鐵路運輸?shù)膽儽O(jiān)測。
隨著社會不斷發(fā)展以應對人口增長、快速城市化、氣候變化和不斷變化的消費者期望等關鍵問題,建筑行業(yè)也必須如此。如果開發(fā)和部署得當,智能材料可以幫助滿足全球范圍內的這些需求。
未來我國對智能材料的研發(fā)及投資力度加大,市場發(fā)展前景廣闊。科學家預言,智能材料的研制和大規(guī)模應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、響應功能、自診斷能力、自修復能力和自適應能力。
據(jù)中研普華產業(yè)院研究報告《2023-2028年中國智能材料行業(yè)發(fā)展分析與投資前景預測報告》分析
智能材料具有傳感、反饋、信息識別與積累、響應四大功能,以及自診斷、自修復、自適應三大能力。智能材料是現(xiàn)代高技術新材料發(fā)展的重要方向之一,將支撐未來高技術的發(fā)展,使傳統(tǒng)意義下的功能材料和結構材料之間的界線逐漸消失,實現(xiàn)結構功能化、功能多樣化。科學家預言,智能材料的研制和大規(guī)模應用將導致材料科學發(fā)展的重大革命。
智能材料在建筑方面,科學家正集中力量研制使橋梁、高大的建筑設施以及地下管道等能自診其“健康”狀況,并能自行“醫(yī)治疾病”的材料。英國科學家已開發(fā)出了兩種“自愈合”纖維。這兩種纖維能分別感知混凝土中的裂紋和鋼筋的腐蝕,并能自動粘合混凝土的裂紋或阻止鋼筋的腐蝕。粘合裂紋的纖維是用玻璃絲和聚丙烯制成的多孔狀中空纖維,將其摻入混凝土中后,在混凝土過度撓曲時,它會被撕裂,從而釋放出一些化學物質,來充填和粘合混凝土中的裂縫。防腐蝕纖維則被包在鋼筋周圍。當鋼筋周圍的酸度達到一定值時,纖維的涂層就會溶解,從纖維中釋放出能阻止混凝土中的鋼筋被腐蝕的物質。
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渦流或猛烈的逆風時,機翼中的智能材料能迅速變形,并帶動機翼改變形狀,從而消除渦流或逆風的影響,使飛機仍能平穩(wěn)地飛行??蛇M行損傷評估和壽命預測的飛機自診斷監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)可自行判斷突然的結構損傷和累積損傷,根據(jù)飛行經歷和損傷數(shù)據(jù)預計飛機結構的壽命,從而在保證安全的情況下,大大減少停飛檢修次數(shù)和常規(guī)維護費用,使商業(yè)飛機能獲得可觀的經濟效益。此外,還有人設想用智能材料制成涂料,涂在機身和機翼上,當機身或機翼內出現(xiàn)應力時,涂料會改變顏色,以此警告。
在醫(yī)療方面,智能材料和結構可用來制造無需馬達控制并有觸覺響應的假肢。這些假肢可模仿人體肌肉的平滑運動,利用其可控的形狀回復作用力,靈巧地抓起易碎物體,如盛滿水的紙杯等。藥物自動投放系統(tǒng)也是智能材料一顯身手的領地。日本推出了一種能根據(jù)血液中的葡萄糖濃度而擴張和收縮的聚合物。葡萄糖濃度低時,聚合物條帶會縮成小球,葡萄糖濃度高時,小球會伸展成帶。借助于這一特性,這種聚合物可制成人造胰細胞。將用這種聚合物包封的胰島素小球,注入糖尿病患者的血液中,小球就可以模擬胰細。
目前,智能材料的研究和應用已經取得了很大的突破,其發(fā)展前景非常廣闊。但隨著各行業(yè)的快速發(fā)展,對智能材料的性能會提出更高的要求,從而推動智能材料向更高層次發(fā)展。
智能材料行業(yè)研究報告旨在從國家經濟和產業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略入手,分析智能材料未來的政策走向和監(jiān)管體制的發(fā)展趨勢,挖掘智能材料行業(yè)的市場潛力,基于重點細分市場領域的深度研究,提供對產業(yè)規(guī)模、產業(yè)結構、區(qū)域結構、市場競爭、產業(yè)盈利水平等多個角度市場變化的生動描繪,清晰發(fā)展方向。
欲了解更多關于智能材料行業(yè)的市場數(shù)據(jù)及未來行業(yè)投資前景,可以點擊查看中研普華產業(yè)院研究報告《2023-2028年中國智能材料行業(yè)發(fā)展分析與投資前景預測報告》。
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2023-2028年中國智能材料行業(yè)發(fā)展分析與投資前景預測報告
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