γ-Al2O3法制备复合多孔树脂及其调湿与甲醛吸附性能

复合多孔树脂以其调湿速度快、湿含量高等特点比传统多孔硅胶更适合作为智能调湿材料。本文利用氢氧化铝高温分解产生活性氧化铝并释放水蒸气的致孔途径制备出复合多孔树脂。通过TG、SEM、 FTIR、XRD和氮气吸附等手段表征了该树脂的形貌和结构特征,测试了复合多孔树脂分别在高湿和低湿环境的调湿性能和饱和湿含量,讨论了多孔树脂在不同温度条件的调湿性能和在25℃时对微量甲醛的吸附性能。结果表明：本文的致孔方法能有效地使树脂内部形成多孔结构。复合多孔树脂具有良好的调湿和甲醛吸附性能。在制备过程中通过控制树脂内部的孔参数,材料能将空间相对湿度在4h内调控并维持在50%-60%的范围之内,且不受温度变化的影响,甲醛吸附量为5.55ppm/g。材料可以作为智能调湿材料用于文物保护,为文物存放环境创造一个恒湿干净的空间。     

智能风力机叶片振动主动控制研究综述

风力机叶片是一个细长柔性体,承受多种交变力的作用,其可靠性受到越来越多的关注,现有风力机叶片的被动式控制很难适应风力机叶片大型化发展的要求,针对智能结构的风力机叶片主动控制的研究越来越受到重视。本文对智能风力机叶片的振动主动控制问题进行了综述,包括结构设计、不同智能材料选用及各类控制算法(如直接速度控制、状态空间控制、神经网络控制、前馈控制、自适应控制等不同的控制策略)的运用等。现有的研究存在不同程度的不足:1叶片智能结构设计不足;2智能风力机叶片的理论建模不足;3针对风力机叶片的振动主动控制技术有待完善。今后应加强以上方面的研究力度。     

软体机器人结构机理与驱动材料研究综述

软体机器人是一类新型机器人,具有结构柔软度高,环境适应性好,亲和性强,功能多样等特点,有着十分广阔的研究和应用前景. 智能材料在软体机器人结构设计及实际应用中扮演了重要的角色,其特殊的驱动机制极大拓展了软体机器人的功能. 介绍了软体机器人的发展和研究现状,按其应用场合及功能总结了几种典型的软体机器人. 从仿生机理的角度,介绍了蠕虫、弯曲爬行虫、鱼类游动等几类仿生运动机理以及其相应的软体机器人. 还按不同驱动类型将软体机器人归纳为气动、形状记忆合金、离子交换聚合物金属复合材料、介电高弹体、响应水凝胶、化学燃烧驱动等类型. 介绍了软体机器人的制作方法与工艺,分析了目前软体机器人研究的主要挑战,提出对未来研究的展望.      

超拉伸聚合物-锂藻土纳米复合水凝胶

将锂藻土（Laponite）纳米粒子分散在水中,加入丙烯酰胺类单体和过氧化物引发剂,不添加化学交联剂,原位自由基聚合可得到聚合物-Laponite纳米复合水凝胶。其透明度高,可以拉伸至1 300％以上,具有优异的力学性能,成为当前智能材料研究的热点之一。本文综合了聚合物-Laponite纳米复合水凝胶所用锂藻土的结构、性质以及复合水凝胶的合成、结构及物理特性,并探讨这一领域可能的发展方向。     

紫精类电致变色材料的制备和机理

1,1'-二取代4,4'-联吡啶盐通常称作紫精(viologen),紫精以及接有紫精基团的聚合物（polyviologen）有优异的电致和光致变色性能,在新一代电致变色器件、显示器件和智能窗等方面有很好的应用前景。文章综述了紫精和紫精聚合物的制备、结构与性能、电致变色机理、功能器件设计以及在化学合成、纳米功能符合等方面的研究进展,并提出例如今后的重要研究方向。     

基于壳聚糖二氧化碳智能材料

二氧化碳(CO₂)捕获以及转化是控制大气中二氧化碳含量和有效利用的主要策略。CO₂ 响应型聚合物以含有胺基的烯类单体为主要原料,通过接枝聚合或与其他功能分子复合来改善其对CO₂的响应以及捕获性能。其中,天然高分子(如多糖、蛋白质等)具有资源丰富、无毒、可降解和良好的生物相容性等优点,是制备环境友好高分子材料的最佳选择。同时,壳聚糖含有大量的伯胺,在制备基于胺基的具有CO₂响应以及捕获性能的智能复合材料中具有潜在优势。本文首先介绍了CO₂响应聚合物和壳聚糖的特点,进一步归纳了近年来基于壳聚糖的CO₂响应高分子以及捕获材料的最新研究进展,并对这类复合材料的设计及其应用前景进行了展望。     

pH响应性高分子的合成及表征研究进展

pH响应性高分子是指某些性能随着周围介质的pH值改变而改变的一类高分子,此类高分子在纳米反应器、表面活性剂、医学成像剂以及药物载体等领域具有极高的应用价值。本文首先简要介绍了pH响应性高分子的概念和分类,然后对pH响应性高分子的合成方法(包括阴离子聚合、基团转移聚合、原子转移自由基聚合、可逆加成断链链转移聚合等活性/可控聚合方法)、结构和性能表征手段(包括核磁共振、多检测器凝胶渗透色谱、动态光散射、中子小角散射、透射电镜、扫描电镜、原子力显微镜等)进行了分析比较。     

智能结构浅议

介绍了作为近年来国际上研究热点之一的智能材料和智能结构的概念，原理和研究动态。并对今后的发展，应用前景进行了讨论。