1、新型功能材料及其發(fā)展,華東理工大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院 郭衛(wèi)紅 64251844/64252569,前 言,材料是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志，人類經(jīng)歷了以石器、青銅器、鐵器為代表的石器時(shí)代、青銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代之后即將跨進(jìn)以新材料為代表的網(wǎng)絡(luò)、信息時(shí)代。材料學(xué)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的三大支柱產(chǎn)業(yè)之一，也日益向復(fù)合化、多功能化、智能化、工藝一體化的方向加速發(fā)展。材料學(xué)科越來越成為多學(xué)科交叉滲透的科學(xué)，傳統(tǒng)意義上的金屬材料、有機(jī)材料、無機(jī)材料及高分子材料的界限正在日益消失。種類繁多的新型功能材料從各個(gè)方面進(jìn)入科技、社會(huì)及家庭生活。,隨著時(shí)代的發(fā)展，人類將進(jìn)入一個(gè)信息時(shí)代。為了解決生產(chǎn)高速發(fā)展以及由此所產(chǎn)生的能源、環(huán)

2、境等等一系列的問題，更需要用高科技的方法和手段來生產(chǎn)新型的、功能性的產(chǎn)品，以獲得各種優(yōu)良的綜合性能。近年來新型功能材料層出不窮，得到了突破性的進(jìn)展。日本和歐美各國(guó)對(duì)新型功能材料的研究十分注意，因?yàn)楣δ懿牧鲜悄茉?、?jì)算機(jī)、通訊、電子、激光等現(xiàn)代科學(xué)的基礎(chǔ)，功能材料在未來的社會(huì)發(fā)展中具有重大戰(zhàn)略意義。近十年來，功能材料成為材料科學(xué)和工程領(lǐng)域中最為活躍的部分，每年以5以上的速度增長(zhǎng)，相當(dāng)于每年有1.25萬種新材料問世。未來世界需要更多的性能優(yōu)異的功能材料，功能材料正在滲透到現(xiàn)代生活的各個(gè)領(lǐng)域。,近年來，人們?cè)谘芯拷Y(jié)構(gòu)材料取得重大成就的同時(shí)，特別注重新型功能材料的研究，研究出了一些機(jī)敏材料與智能材料。

3、功能材料作為能源、計(jì)算機(jī)、通訊、電子、激光等現(xiàn)代科學(xué)的基礎(chǔ)，近十年來，已成為材料科學(xué)和工程領(lǐng)域中最為活躍的部分,我們所面臨的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日益激烈互聯(lián)網(wǎng)以及數(shù)字技術(shù)的普及，都將為我們帶來機(jī)遇和挑戰(zhàn)。,1.1 新型功能材料的概念及分類,新型功能材料的概念,功能材料是指通過光、電、磁、熱、化學(xué)、生化等作用后具有特定功能的材料。在國(guó)外，常將這類材料稱為功能材料(Functional Materials), 特種材料(Speciality Materials)或精細(xì)材料 (Fine Materials)。功能材料涉及面較廣，具體包括光、電功能、磁功能、分離功能、形狀記憶功能等等。相對(duì)于通常的結(jié)構(gòu)材料而言，一

4、般是指這類材料除了具有機(jī)械特性外，還具有其它的功能特性。,新型功能材料分類,隨著技術(shù)的發(fā)展和人類認(rèn)識(shí)的擴(kuò)展，新型的功能材料不斷被開發(fā)出來，因此也產(chǎn)生了許多不同的分類方法。從功能的不同考慮，可將功能材料分為以下幾類：,導(dǎo)電高分子材料導(dǎo)電性 電極電池、防靜電材料、屏蔽材料 超導(dǎo)材料導(dǎo)電性 核磁共振成像技術(shù)、反應(yīng)堆超導(dǎo)發(fā)電機(jī) 高分子半導(dǎo)體導(dǎo)電性 電子技術(shù)與電子器件 光電導(dǎo)高分子光電效應(yīng)電子照相、光電池、傳感器 壓電高分子力電效應(yīng)開關(guān)材料、儀器儀表測(cè)量材料，機(jī)器人觸感材料 熱電高分子熱點(diǎn)效應(yīng)顯示、測(cè)量 聲電高分子聲電效應(yīng)音響設(shè)備、儀器 磁性高分子導(dǎo)磁作用塑料磁石、磁性橡膠、儀器儀表的磁性 元器件、中子

5、,磁性記錄材料磁性轉(zhuǎn)換磁帶、磁盤 電致變色材料光電效應(yīng)顯示、記錄 光功能材料 光纖材料光的曲線傳播通訊、顯示、醫(yī)療器械 液晶材料偏光效應(yīng)顯示、連接器 光盤的基板材料光學(xué)原理高密度記錄和信息貯存 感光樹脂，光刻膠光化學(xué)反應(yīng)大規(guī)模集成電路的精細(xì)加工、印刷 熒光材料光化學(xué)作用情報(bào)處理，熒光染料 光降解材料光化學(xué)作用減少化學(xué)污染 光能轉(zhuǎn)換材料光電、光化學(xué)太陽能電池 分離膜與交換膜傳質(zhì)作用化工、制藥、環(huán)保、冶金,1.2 新型功能材料的發(fā)展概況,生物醫(yī)用藥用功能材料,2.1 生物醫(yī)用藥用功能材料的特征與評(píng)價(jià),2.2 醫(yī)用功能材料的分類與應(yīng)用,2.3 藥用功能材料的分類及基本性能要求,2.4 聚合型藥理活性高分子藥物及以高分子為載體的藥物,2.5 微膠囊技術(shù)及高分子藥物送達(dá)體系,功