在新材料领域中，一种崭露头角的材料即将走出实验室，投入实际 应用。由于这种材料具有应付环境变化的能力，科学家们便命名它为“智 能材料”或“机敏材料”。 智能材料可能对航空、宇航、原子能以及原子医学等尖端产业的发 展，产生深远的影响。 飞机在万米高空中飞行，其所受到的外力变化是很大的。经过无数 次运转、飞行，飞机机体容易积蓄因“疲劳”和“损伤”形成的微小裂 纹。这种微小裂纹肉眼看不到，甚至精密仪器也难以辨认，因而潜伏着 机毁人亡的危机。对此，日本正在开发的一种叫做“聚偏维尼纶高分子” 的智能材料，只需将它在飞机机体——金属表面涂上一薄层，就可以使 人眼看不到的裂纹变得一目了然。这种聚偏维尼纶高分子，实际上就是 一种加上外力便产生微量电荷的压电材料，当机体出现微裂纹时，高分 子被拉伸而变形，于是产生电荷。裂纹越深，产生的电压越高。因此， 只要对电压进行分析，便可探明裂纹的位置和大小。 人体和其他动物，实际上都是由许多智能材料组成的。日本仿效人 体胳膊的肌腱，研制了一种由外部温度变化后而发生伸缩的智能材料， 这种材料叫做“聚乙烯甲醚高分子”，显冻胶状，将它加工成直径约 0.5mm 的细丝，并将 1000 条以上的这种细丝捆扎成束，当用在热水加热其表面 时，成束的高分子就像肌肉那样收缩起来。这种智能材料可以使肌肉萎 缩者的功能得到恢复。 还有一种智能材料具有自我修复的能力。比方说，宇航器在太空中 运行，潜水艇在深水中作业，由于机体某部受损而又一时难以检修，这 就需要具有自我修复功能的材料。这种材料由五层构成，中心是镍，两 边为碳化钛，最外两层为铝层。一旦表面铝层发生裂纹，内层的碳化钛 就会氧化、生长，从而使之填补修复裂纹。 智能材料的研究和开发刚刚起步，但已被期望作为 21 世纪的“材料 明星”。一大批包括化学家、物理学家、材料学家、机器人专家、系统 控制专家和计算机专家在内的科技精英，对智能材料的潜力充满信心。
更多地理内容...
