智能材料

智能材料（intelligent materials) 是20世纪90年代发展起来的一类新功能材料，与生物医用材料有着十分紧密的联系。智能材料目前还没有统一的定义，不过，现有的智能材料的多种定义仍然是大同小异。大体来说，智能材料就是指具有感知环境（包括内环境和外环境）刺激，对之进行分析、处理、判断，并采取一定的措施进行适度响应的智能特征的材料，也称灵巧材料或敏感材料。

智能材料包括智能金属材料、智能无机非金属材料和智能高分子材料等。智能材料起源于功能材料。功能材料有两类：一类是对外界或内部的刺激强度如应力、应变、热、光、电、磁、化学和辐射等具有感知的材料，通称感知材料，可制成传感器；另一类是对外界环境条件或内部状态发生变化做出响应或驱动的材料，可制成驱动器或执行器。智能材料是利用上述材料做成传感器和驱动器，借助现代信息技术对感知的信息进行处理并把指令反馈给驱动器，从而做出灵敏、恰当的反应；当外部刺激消除后又能迅速恢复到原始状态。这种集传感器、驱动器和控制系统于一体的智能材料，体现了生物的特有属性。智能材料需具备以下内涵。

①具有感知功能，能够检测并且可以识别外界（或者内部）的刺激强度，如电、光、热、应力、应变、化学、核辐射等。

②具有驱动功能，能够响应外界变化。

③能够按照设定的方式选择和控制响应。

④反应比较灵敏、及时和恰当。

⑤当外部刺激消除后，能够迅速恢复到原始状态。

智能材料发展的根本驱动力来自于仿生，其目标是获得具有类似于生物的各种功能的“活”材料。因此智能材料必须具有感知、驱动和控制这三个基本要素。智能材料一般由两种或两种以上的材料复合成一个智能材料系统。这就使得智能材料的设计、制造、加工和性能结构特征均涉及了材料学的最前沿领域，使智能材料代表了材料科学的最活跃方面和最先进的发展方向。智能材料已成为材料科学的一个重要研究领域，智能材料与智能结构有着巨大的潜在的应用前景，其发展将推动和带动许多方面的技术进步。