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能够感知自身应变与损坏的智能材料
文章来源:未知     更新时间:2018-04-08 15:10:10

 通常称材料的机电耦合响应为压阻现象。利用这种耦合现象可以发展能够监测自身应变和内部损伤状态的应变敏感型“智能”材料。


      在聚合物复合材料方面,要想实现这一目标,其中一种方式就是将导电碳纳米结构引入非导电聚合物中。当碳纳米结构足够多时,聚合物复合材料可以导电,这就是常说的电渗流现象。在渗流过程中,应变,湿度,温度和其他外部条件的变化都将导致纳米复合材料电导率发生变化,利用它们之间的联系可开发自感应智能材料。


      在Francis Aviles等人的评论文章中,对压阻和聚合物复合材料(填充有碳纳米管)感应自身变形和损伤的能力进行了讨论。从最初使用炭黑和石墨作为填料,到关于碳纳米管和石墨填料最新的研究状况,该文章都进行了介绍。


      这些材料有望作为新一代智能材料而应用于汽车、航空航天、运输和能源行业。特别是对于热固性聚合物而言,这种纳米复合材料正迅速向能感应自身应变及损伤状况的纤维增强、多尺度分层复合材料方向发展,该复合材料几乎可用于各种需要高承载能力及自我感应的工业中。


      另一方面,填充有弹性体材料的碳将更多地应用在监测人体运动及软组织的传感器,智能穿戴式传感器和机器人方面,其主要特点是变形量大。然而,诸如非线性、循环再生、粘弹性响应和滞后现象等问题依旧是这些材料进一步商业化所必须要解决的问题。

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