功能高分子材料学 教学 作者 李青山 9.pptx
第9章未来功能高
分子材料
06/15/2013
原版教学配套课件
未来功能高分子材料
复合高分子智能材料
信息传递高分子
仿生命功能高分子材料
储能高分子
智能超分子材料
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原版教学配套课件
9.1信息传递功能高分子材料
∵为了开发信息传递高分子，为了开发智能材料，使其具有软
件功能，人们研究了材料不同层次的结构
×1000
参比光
入射光
智能材料
交叉领域材料复合领域材料_
纳米空间
纳米领域
×10
中间相领域
折射光
透过光
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×1000
微观
通过信息的开发和应用新的合成技术，我们将能得到非常有用的人工合成的传递高级信息的大分子。
未来材料从高分子材料开始的复合功能材料和智能
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分子设计
化学构造
材料形态
功能设计
功能性力学特性
材料设计见图
材料设计物性设计
合成
加工成形
固体构造
未来材料
物性
高分子
陶瓷
金属
高温
温度范围中温
低温
固-液相变储能
相态的变化
固-固相变储能
原版教学
储能在国家能源工业生产中占有极其重要的地位，新储能材料
(介质)的开发利用是一个十分重要的领域
种类
化学组成
无机材料
有机材料
混合相变材料
他应
电电建
子力筑行调方
用太纺现阳织代
台行农
业
9.2储能高分子材料
9.2.2相变储能技术的
9.2.1相变储能材料的
广用
航天器仪器恒温及动力供
配套课件
应
/2013
LB薄膜
LB薄膜的全称是Langmuir
Blodgett薄膜，是将具有二嗜性(嗜水、嗜油)的有机分子溶解在挥发性强的有机溶刘筵中，将这种自组装膜中分
开，待溶文子成键有序排成悬浮的列，缺陷少，LB膜是依是结晶态，对
装能力，膜的实际应用紧密排列，有更要意义上，是第一个衣验室里实现分子有序组装的技术
体，其间无共价
随着配位化学
子间相互作用体系是以分子个分子识别能力，子信号的发生、
组装，不仅需要组元藉配位键结合，更需要信
息
测相关的智能超公
组元在一定条件自发进行，形成具有一定功育为智能超分子结构
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9.3智能超分子体
一般超分子(化合
子间相互作用形组元的自
分检
组装超分子的结构和功能与贮存于组元中的分子信息及它所带有的活性基因有关
∵分子自组装与材料的微细结构
心利用生物分子的自组装技术以设计和制备自组装纳米级微结构，用于研究和开发灵巧复合材料
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∵分子组装
分子自组装是各种复杂生物结构形成的基础
心主要的应用有：
仿细胞膜结构
生物相容性及细胞活
性高分子材料
生物矿化和仿生矿化过程中有机高分子的作用
纤维增强复合材料
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9.4仿生科学与生命高分子材料
9.4.1生物材料的多9.4.2高分子水凝胶级有序结构智能材料
生物材料一般具有极其复杂的内部结构和整体多样性
主要构成成分是水、核苷酸(种)、氨基酸(20种)、多糖和生物矿物等，而且他们在空间上具有分层、有序的结构。这种结构使得它们具有一些非常好的性能。
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9.5功能高分子设计与智能高分子材
料的开发
9.5.1功能高分子设计
为了某种目的所考虑的原材料组合方法则叫做设计
制定研究目标选择检索要求规格一设计一结果指导原则一实验一评价一
目标
性能
检索结构设计候选结构实验分析
加工设计候选加工条件性能
复台设计候选复台条件功能
特点
开发功能性高分子材料的流程图06/15/2013
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未来材料设计的程序，首先是分析输人的要求项目(包括需求情况),挑选规格参数和选定的候选材料，然后参阅科技情报信息文献，同时加入自己的观点和聪明才智，再开始实验，评价成果。直到取得满意结果以前，都要耐心反复思
考、实验和评价
材料设计系统实例
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建立新理论和经验规律
估价规格充分程度
理论和经验
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新理论