第一章智能城市建設(shè)的背景與材料應(yīng)用需求第二章新型傳感材料的智能城市應(yīng)用第三章新型能源材料的智能城市應(yīng)用第四章新型建筑材料的智能城市應(yīng)用第五章新型交通材料的智能城市應(yīng)用第六章新型公共安全材料的智能城市應(yīng)用01第一章智能城市建設(shè)的背景與材料應(yīng)用需求智能城市建設(shè)浪潮下的材料應(yīng)用挑戰(zhàn)隨著全球城市化進(jìn)程的加速，智能城市建設(shè)已成為各國(guó)政府和企業(yè)競(jìng)相發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域。據(jù)國(guó)際數(shù)據(jù)公司（IDC）預(yù)測(cè)，到2026年，全球智能城市建設(shè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1.2萬(wàn)億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)18%。以新加坡為例，其‘智慧國(guó)’計(jì)劃中，傳感器部署密度達(dá)到每平方公里300個(gè)，對(duì)材料性能提出了極高的要求。然而，當(dāng)前材料應(yīng)用面臨著諸多挑戰(zhàn)，主要包括超薄柔性材料、自修復(fù)材料和透明導(dǎo)電材料等領(lǐng)域的創(chuàng)新需求。這些材料需要在極端環(huán)境下保持優(yōu)異的性能，同時(shí)滿(mǎn)足輕量化、高強(qiáng)度和多功能化的要求。此外，隨著智能城市建設(shè)的推進(jìn)，對(duì)材料的環(huán)保性和可持續(xù)性也提出了更高的要求。因此，開(kāi)發(fā)新型材料并優(yōu)化材料應(yīng)用技術(shù)，是推動(dòng)智能城市建設(shè)的關(guān)鍵所在。超薄柔性材料的性能需求場(chǎng)景一：電子皮膚材料場(chǎng)景二：自修復(fù)材料場(chǎng)景三：透明導(dǎo)電材料電子皮膚材料需要在-20℃至80℃的溫度范圍內(nèi)保持98%的導(dǎo)電性，同時(shí)具備良好的柔韌性和自修復(fù)能力。自修復(fù)材料需要在5分鐘內(nèi)完成90%的微小裂紋自愈合，同時(shí)保持原有的力學(xué)性能和耐久性。透明導(dǎo)電材料需要在92%的可見(jiàn)光透過(guò)率和5×10?Ω/s的柔韌性之間取得平衡，同時(shí)具備良好的導(dǎo)電性能和光學(xué)性能。自修復(fù)材料的性能需求場(chǎng)景一：橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)場(chǎng)景二：智能路燈系統(tǒng)場(chǎng)景三：環(huán)境監(jiān)測(cè)自修復(fù)材料需要能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力變化，并在發(fā)現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)發(fā)出警報(bào)。自修復(fù)材料需要能夠在峰值負(fù)荷時(shí)自動(dòng)散熱，延長(zhǎng)智能路燈的使用壽命。自修復(fù)材料需要能夠檢測(cè)環(huán)境中的PM2.5濃度變化，并及時(shí)發(fā)出警報(bào)。透明導(dǎo)電材料的性能需求場(chǎng)景一：觸摸屏場(chǎng)景二：智能窗戶(hù)場(chǎng)景三：可穿戴設(shè)備透明導(dǎo)電材料需要具備良好的導(dǎo)電性能和光學(xué)性能，同時(shí)保持92%的可見(jiàn)光透過(guò)率。透明導(dǎo)電材料需要能夠在調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的同時(shí)，保持良好的透光性能。透明導(dǎo)電材料需要具備良好的柔韌性和耐用性，同時(shí)保持良好的導(dǎo)電性能。02第二章新型傳感材料的智能城市應(yīng)用智能基礎(chǔ)設(shè)施中的傳感材料需求場(chǎng)景智能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對(duì)傳感材料的需求日益增長(zhǎng)，傳感材料在智能城市中扮演著至關(guān)重要的角色。以港珠澳大橋?yàn)槔?，其采用的多模態(tài)傳感材料需同時(shí)滿(mǎn)足抗鹽霧腐蝕能力、動(dòng)態(tài)應(yīng)變響應(yīng)頻率、數(shù)據(jù)傳輸延遲等性能指標(biāo)。這些材料需要在極端環(huán)境下保持優(yōu)異的性能，同時(shí)滿(mǎn)足輕量化、高強(qiáng)度和多功能化的要求。此外，隨著智能城市建設(shè)的推進(jìn)，對(duì)材料的環(huán)保性和可持續(xù)性也提出了更高的要求。因此，開(kāi)發(fā)新型傳感材料并優(yōu)化材料應(yīng)用技術(shù)，是推動(dòng)智能城市建設(shè)的關(guān)鍵所在。傳感材料在智能城市中的應(yīng)用場(chǎng)景場(chǎng)景一：橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)場(chǎng)景二：地下管網(wǎng)監(jiān)測(cè)場(chǎng)景三：交通設(shè)施監(jiān)測(cè)傳感材料需要能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力變化，并在發(fā)現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)發(fā)出警報(bào)。傳感材料需要能夠監(jiān)測(cè)地下管網(wǎng)的腐蝕和泄漏情況，并及時(shí)發(fā)出警報(bào)。傳感材料需要能夠監(jiān)測(cè)交通設(shè)施的狀況，并在發(fā)現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)發(fā)出警報(bào)。傳感材料的性能需求場(chǎng)景一：橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)場(chǎng)景二：地下管網(wǎng)監(jiān)測(cè)場(chǎng)景三：交通設(shè)施監(jiān)測(cè)傳感材料需要能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力變化，并在發(fā)現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)發(fā)出警報(bào)。傳感材料需要能夠監(jiān)測(cè)地下管網(wǎng)的腐蝕和泄漏情況，并及時(shí)發(fā)出警報(bào)。傳感材料需要能夠監(jiān)測(cè)交通設(shè)施的狀況，并在發(fā)現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)發(fā)出警報(bào)。03第三章新型能源材料的智能城市應(yīng)用智能城市能源系統(tǒng)的材料需求特征智能城市能源系統(tǒng)對(duì)材料的需求日益增長(zhǎng)，新型能源材料在智能城市建設(shè)中扮演著至關(guān)重要的角色。以迪拜‘未來(lái)城市’計(jì)劃為例，其要求所有建筑必須實(shí)現(xiàn)85%的能源自給率，對(duì)儲(chǔ)能材料性能提出了極高的要求。這些材料需要在極端環(huán)境下保持優(yōu)異的性能，同時(shí)滿(mǎn)足輕量化、高強(qiáng)度和多功能化的要求。此外，隨著智能城市建設(shè)的推進(jìn)，對(duì)材料的環(huán)保性和可持續(xù)性也提出了更高的要求。因此，開(kāi)發(fā)新型能源材料并優(yōu)化材料應(yīng)用技術(shù)，是推動(dòng)智能城市建設(shè)的關(guān)鍵所在。儲(chǔ)能材料在智能城市中的應(yīng)用場(chǎng)景場(chǎng)景一：建筑儲(chǔ)能場(chǎng)景二：交通儲(chǔ)能場(chǎng)景三：公共設(shè)施儲(chǔ)能儲(chǔ)能材料需要能夠儲(chǔ)存能量，并在需要時(shí)釋放能量，以實(shí)現(xiàn)建筑的能源自給。儲(chǔ)能材料需要能夠儲(chǔ)存能量，并在需要時(shí)釋放能量，以支持交通工具的運(yùn)行。儲(chǔ)能材料需要能夠儲(chǔ)存能量，并在需要時(shí)釋放能量，以支持公共設(shè)施的運(yùn)行。儲(chǔ)能材料的性能需求場(chǎng)景一：建筑儲(chǔ)能場(chǎng)景二：交通儲(chǔ)能場(chǎng)景三：公共設(shè)施儲(chǔ)能儲(chǔ)能材料需要能夠儲(chǔ)存能量，并在需要時(shí)釋放能量，以實(shí)現(xiàn)建筑的能源自給。儲(chǔ)能材料需要能夠儲(chǔ)存能量，并在需要時(shí)釋放能量，以支持交通工具的運(yùn)行。儲(chǔ)能材料需要能夠儲(chǔ)存能量，并在需要時(shí)釋放能量，以支持公共設(shè)施的運(yùn)行。04第四章新型建筑材料的智能城市應(yīng)用智能建筑材料的性能需求與挑戰(zhàn)智能建筑材料在智能城市建設(shè)中扮演著至關(guān)重要的角色，對(duì)材料的性能提出了極高的要求。以阿聯(lián)酋迪拜‘PalmJumeirah’項(xiàng)目為例，其要求所有建材必須滿(mǎn)足熱阻、結(jié)構(gòu)自重、動(dòng)態(tài)響應(yīng)頻率和可回收率等性能指標(biāo)。這些材料需要在極端環(huán)境下保持優(yōu)異的性能，同時(shí)滿(mǎn)足輕量化、高強(qiáng)度和多功能化的要求。此外，隨著智能城市建設(shè)的推進(jìn)，對(duì)材料的環(huán)保性和可持續(xù)性也提出了更高的要求。因此，開(kāi)發(fā)新型建筑材料并優(yōu)化材料應(yīng)用技術(shù)，是推動(dòng)智能城市建設(shè)的關(guān)鍵所在。建筑材料在智能城市中的應(yīng)用場(chǎng)景場(chǎng)景一：保溫隔熱材料場(chǎng)景二：結(jié)構(gòu)增強(qiáng)材料場(chǎng)景三：功能界面材料保溫隔熱材料需要能夠有效降低建筑物的能耗，提高建筑的能效。結(jié)構(gòu)增強(qiáng)材料需要能夠提高建筑物的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐久性。功能界面材料需要能夠提高建筑物的功能性和舒適性。建筑材料的性能需求場(chǎng)景一：保溫隔熱材料場(chǎng)景二：結(jié)構(gòu)增強(qiáng)材料場(chǎng)景三：功能界面材料保溫隔熱材料需要能夠有效降低建筑物的能耗，提高建筑的能效。結(jié)構(gòu)增強(qiáng)材料需要能夠提高建筑物的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐久性。功能界面材料需要能夠提高建筑物的功能性和舒適性。05第五章新型交通材料的智能城市應(yīng)用智能交通系統(tǒng)的材料需求特征智能交通系統(tǒng)在智能城市建設(shè)中扮演著至關(guān)重要的角色，對(duì)材料的需求日益增長(zhǎng)。以歐盟“Coopérative”無(wú)人駕駛項(xiàng)目為例，其要求車(chē)輛關(guān)鍵部件必須滿(mǎn)足抗鹽霧腐蝕能力、疲勞壽命、動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間和電磁兼容性等性能指標(biāo)。這些材料需要在極端環(huán)境下保持優(yōu)異的性能，同時(shí)滿(mǎn)足輕量化、高強(qiáng)度和多功能化的要求。此外，隨著智能城市建設(shè)的推進(jìn)，對(duì)材料的環(huán)保性和可持續(xù)性也提出了更高的要求。因此，開(kāi)發(fā)新型交通材料并優(yōu)化材料應(yīng)用技術(shù)，是推動(dòng)智能城市建設(shè)的關(guān)鍵所在。交通材料在智能城市中的應(yīng)用場(chǎng)景場(chǎng)景一：車(chē)輛結(jié)構(gòu)材料場(chǎng)景二：動(dòng)力系統(tǒng)材料場(chǎng)景三：傳感系統(tǒng)材料車(chē)輛結(jié)構(gòu)材料需要能夠提高車(chē)輛的能效和安全性。動(dòng)力系統(tǒng)材料需要能夠提高車(chē)輛的能效和性能。傳感系統(tǒng)材料需要能夠提高車(chē)輛的感知能力和安全性。交通材料的性能需求場(chǎng)景一：車(chē)輛結(jié)構(gòu)材料場(chǎng)景二：動(dòng)力系統(tǒng)材料場(chǎng)景三：傳感系統(tǒng)材料車(chē)輛結(jié)構(gòu)材料需要能夠提高車(chē)輛的能效和安全性。動(dòng)力系統(tǒng)材料需要能夠提高車(chē)輛的能效和性能。傳感系統(tǒng)材料需要能夠提高車(chē)輛的感知能力和安全性。06第六章新型公共安全材料的智能城市應(yīng)用智能公共安全系統(tǒng)的材料需求特征智能公共安全系統(tǒng)在智能城市建設(shè)中扮演著至關(guān)重要的角色，對(duì)材料的需求日益增長(zhǎng)。以倫敦“Metropolitan”智能安防系統(tǒng)為例，其要求所有安防材料必須滿(mǎn)足可見(jiàn)光透過(guò)率、防彈等級(jí)、數(shù)據(jù)傳輸損耗和可回收率等性能指標(biāo)。這些材料需要在極端環(huán)境下保持優(yōu)異的性能，同時(shí)滿(mǎn)足輕量化、高強(qiáng)度和多功能化的要求。此外，隨著智能城市建設(shè)的推進(jìn)，對(duì)材料的環(huán)保性和可持續(xù)性也提出了更高的要求。因此，開(kāi)發(fā)新型公共安全材料并優(yōu)化材料應(yīng)用技術(shù)，是推動(dòng)智能城市建設(shè)的關(guān)鍵所在。公共安全材料在智能城市中的應(yīng)用場(chǎng)景場(chǎng)景一：防護(hù)材料場(chǎng)景二：傳感材料場(chǎng)景三：功能材料防護(hù)材料需要能夠提高公共安全設(shè)施的安全性。傳感材料需要能夠提高公共安全系統(tǒng)的感知能力。功能材料需要能夠提高公共安全系統(tǒng)的功能性和舒適性。公共安全材料的性能需求場(chǎng)景一：防護(hù)材料場(chǎng)景二：傳感材料場(chǎng)景三：功能材料防護(hù)材料需要能夠提