材料科学王国中的新成员——智能材料张陵

在人类文明的发展过程中,材料科学所取得的每一次重大突破都极大地促进了社会进步、经济发展和其他相关科学技术的提高,以至于各个历史时代纷纷以该时期人类主要使用的材料名称命名,如石器时代、青铜器时代、铁器时代等等(图 1)。

材料的智能化是人类对材料的期望和要求,同时也是材料,特别是功能材料的必然发展趋势。多年来,受大自然中动、植物的启迪,人们一直怀着这样的梦想:为飞机、桥梁和一些关键结构设计出一种在发生灾难性事故之前就能够预感失事并发出警报的材料;能够自动加固、自动修补裂纹的材料;建造一种不用螺旋浆的隐形潜艇,它可以像鲸鱼一样游动而不会产生振动,以避开敌舰上声纳的搜索;在人体内植入一个能够按照医生预先设计的治疗方案对身体特定部位输送药物的生物导 弹;发明一种特殊的墙纸,它能够“感觉”到室内的噪声并自动地使之消失;等等。对具有类似于生物智慧的上述种种新材料的构思和设想就是材料科学王国中的新成员——智能材料的雏型。