2023智能材料行業發展現狀及應用行業分析

• 黃文玉 2023年6月19日 來源：互聯網 674 39
• 繁體

智能材料(Intelligent material)，是一種能感知外部刺激，能夠判斷并適當處理且本身可執行的新型功能材料。

智能材料行業發展現狀分析

智能材料(Intelligent material)，是一種能感知外部刺激，能夠判斷并適當處理且本身可執行的新型功能材料。智能材料是繼天然材料、合成高分子材料、人工設計材料之后的第四代材料，是現代高技術新材料發展的重要方向之一，將支撐未來高技術的發展，使傳統意義下的功能材料和結構材料之間的界線逐漸消失，實現結構功能化、功能多樣化。

科學家預言，智能材料的研制和大規模應用將導致材料科學發展的重大革命。一般說來，智能材料有七大功能，即傳感功能、反饋功能、信息識別與積累功能、響應功能、自診斷能力、自修復能力和自適應能力。

智能材料還沒有統一的定義。不過，現有的智能材料的多種定義仍然是大同小異。大體來說，智能材料就是指具有感知環境(包括內環境和外環境)刺激，對之進行分析、處理、判斷，并采取一定的措施進行適度響應的智能特征的材料。具體來說，智能材料需具備以下內涵：(1)具有感知功能，能夠檢測并且可以識別外界(或者內部)的刺激強度，如電，光，熱，應力，應變，化學，核輻射等;(2)具有驅動功能，能夠響應外界變化;(3)能夠按照設定的方式選擇和控制響應;(4)反應比較靈敏,及時和恰當;(5)當外部刺激消除后,能夠迅速恢復到原始狀態。

根據中研普華產業研究院發布的《2023-2028年智能材料行業深度分析及投資價值研究咨詢報告》顯示：

作為一種新型材料，一般認為，智能材料由傳感器或敏感元件等與傳統材料結合而成。這種材料可以自我發現故障，自我修復，并根據實際情況作出優化反應，發揮控制功能。 智能材料可分為兩大類：

(1)嵌入式智能材料，又稱智能材料結構或智能材料系統。在基體材料中，嵌入具有傳感、動作和處理功能的三種原始材料。傳感元件采集和檢測外界環境給予的信息，控制處理器指揮和激勵驅動元件，執行相應的動作。

(2)有些材料微觀結構本身就具有智能功能，能夠隨著環境和時間的變化改變自己的性能，如自濾玻璃、受輻射時性能自衰減的Inp半導體等。

智能材料行業實際應用分析

建筑方面

科學家正集中力量研制使橋梁、高大的建筑設施以及地下管道等能自診其“健康”狀況，并能自行“醫治疾病”的材料。英國科學家已開發出了兩種“自愈合”纖維。這兩種纖維能分別感知混凝土中的裂紋和鋼筋的腐蝕，并能自動粘合混凝土的裂紋或阻止鋼筋的腐蝕。粘合裂紋的纖維是用玻璃絲和聚丙烯制成的多孔狀中空纖維，將其摻入混凝土中后，在混凝土過度撓曲時，它會被撕裂，從而釋放出一些化學物質，來充填和粘合混凝土中的裂縫。防腐蝕纖維則被包在鋼筋周圍。當鋼筋周圍的酸度達到一定值時，纖維的涂層就會溶解，從纖維中釋放出能阻止混凝土中的鋼筋被腐蝕的物質。

飛機制造方面

科學家正在研制具有如下功能的智能材料：當飛機在飛行中遇到渦流或猛烈的逆風時，機翼中的智能材料能迅速變形，并帶動機翼改變形狀，從而消除渦流或逆風的影響，使飛機仍能平穩地飛行。可進行損傷評估和壽命預測的飛機自診斷監測系統。該系統可自行判斷突然的結構損傷和累積損傷，根據飛行經歷和損傷數據預計飛機結構的壽命，從而在保證安全的情況下，大大減少停飛檢修次數和常規維護費用，使商業飛機能獲得可觀的經濟效益。此外，還有人設想用智能材料制成涂料，涂在機身和機翼上，當機身或機翼內出現應力時，涂料會改變顏色，以此警告。

醫療方面

智能材料和結構可用來制造無需馬達控制并有觸覺響應的假肢。這些假肢可模仿人體肌肉的平滑運動，利用其可控的形狀回復作用力，靈巧地抓起易碎物體，如盛滿水的紙杯等。藥物自動投放系統也是智能材料一顯身手的領地。日本推出了一種能根據血液中的葡萄糖濃度而擴張和收縮的聚合物。葡萄糖濃度低時，聚合物條帶會縮成小球，葡萄糖濃度高時，小球會伸展成帶。借助于這一特性，這種聚合物可制成人造胰細胞。將用這種聚合物包封的胰島素小球，注入糖尿病患者的血液中，小球就可以模擬胰細胞工作。血液中的血糖濃度高時，小球釋放出胰島素，血糖濃度低時，胰島素被密封。這樣，病人血糖濃度就會始終保持在正常的水平上。

北京交通大學中國高端制造業研究中心執行主任朱明皓認為，以智能制造裝備、先進材料、新一代信息技術產業等為代表的產業項目具有引領帶動性強、整合效應突出等特征，多地加快部署一批“補鏈”“強鏈”項目，將吸引更多人才、資金等要素集聚，帶動相關產業鏈落地和創新環節突破，塑造產業發展新優勢。

新買的包可以變換顏色，不小心刮破的衣服能像皮膚一樣愈合，車漆剮蹭后澆點水就嶄新如初……這些科幻電影般的場景正以肉眼可見的速度成為現實。2022年，天津大學封偉教授團隊成功研發新型智能材料。這種新材料很“聰明”，不僅能變色，還有形狀記憶和自愈合功能。該研究得到國家自然科學基金委資助，已當選國際權威期刊《德國應用化學》封面文章。

中研普華利用多種獨創的信息處理技術，對市場海量的數據進行采集、整理、加工、分析、傳遞，為客戶提供一攬子信息解決方案和咨詢服務，最大限度地降低客戶投資風險與經營成本，把握投資機遇，提高企業競爭力。想要了解更多最新的專業分析請點擊中研普華產業研究院的《2023-2028年智能材料行業深度分析及投資價值研究咨詢報告》。

• 相關深度報告REPORTS

  

  2023-2028年智能材料行業深度分析及投資價值研究咨詢報告

  隨著國內經濟的發展，智能材料市場發展面臨巨大機遇和挑戰。在市場競爭方面，智能材料企業數量越來越多，市場正面臨著供給與需求的不對稱，智能材料行業有進一步洗牌的強烈要求，但是在一些智能...

  查看詳情

延伸閱讀

推薦閱讀

猜您喜歡