高分子化学中的智能材料

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高分子化学中的智能材料
       【关键词】 中检所对照品查询   药检所对照品   中国标物中心    中华标准物质网
        内容摘要:软物质的研究虽然目前主要还是在凝聚态物理的学术圈中进行,但其研究领域则涉及数学、化学、化工、材料、生物及其交叉学科,被认为是下个世纪物质科学及其相关学科中的重点研究内容之一。因此在高分子化学的研究中,引进软物质的概念,利用外场的变化构建高分子材料的特殊结构,实现外场作用下高分子材料的作用和功能的实时调制,应是高分子智能材料研究的重要内容。
       如果说20世纪的人类社会文明的标志是合成材料,那么下个世纪将会是智能材料的时代。在这个智能材料的时代,高分子化学同样承担着不可替代的作用。智能材料是材料的作用和功能可随外界条件的变化而有意识的调节、修饰和修复。已经知道高分子具有软物质的最典型的特征,即易于对外场作出响应。软物质(soft matter)是指易于发生变形的那类物质。软物质不仅在一般的剪切作用下可发生畸变和流动,而且小的热涨落也会对其性质带来重要的影响。软物质包括高分子、生物大分子、液晶、胶体及乳胶和微乳胶这类两亲物质等。软物质在物质科学的研究中被越来越多的提及,产生了研究软物质的专门学科---软物理(soft physics)。软物质可以用来研究凝聚态物理学中的一些核心问题,如对称性(symmetry)、低能量激发(low-ener- gy excitation)和拓扑缺陷(topological defects)之间的联系。软物质研究的另一方面的意义是软物质的应用。前面提及的软物质所包括的那些物质,实际都是有着明显的使用价值。也许正是因为如此,最近又出现了材料科学变软的提法。软物质的研究虽然目前主要还是在凝聚态物理的学术圈中进行,但其研究领域则涉及数学、化学、化工、材料、生物及其交叉学科,被认为是下个世纪物质科学及其相关学科中的重点研究内容之一。因此在高分子化学的研究中,引进软物质的概念,利用外场的变化构建高分子材料的特殊结构,实现外场作用下高分子材料的作用和功能的实时调制,应是高分子智能材料研究的重要内容。
       广义上的智能材料也应包括生命材料。由于生物大分子和合成高分子都属于软物质,因此软物质科学的研究也有助于高分子生命材料的研究,虽然目前合成高分子也能模仿蛋白质分子的自组装,但却没有蛋白质分子那样的生命活性。这是因为合成高分子的分子链缺少确定的序列结构,不能形成特定的链折叠。如果在合成高分子膜的表面附着上蛋白质分子或有特定序列结构的合成高分子,研究这些表面分子折叠的方法、规律、结构和活性,形成具有生命活性功能,比如排斥和识别功能的软有序结构,再通过化学环境、温度和应力等外场来调节这些软有序结构,从而控制外界信号向合成膜内的传递,实现生物活性的形成和调控,尝试合成高分子生命材料。



                                            本人参考了北京标准物质中心     www.rmhot.com
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