形状记忆功能高分子材料具有质量小、形变量大、成型容易等优点 , 被用于医疗、包装、建筑等领域 。 离子交换树脂作为代表 , 在化学工程、环境工程中是常用的吸附分离材料 , 高吸水性树脂还能吸收大量的水 , 可用作农业、园林、苗木移植用保水剂 。
得益于电器行业的迅猛发展 , 液晶功能高分子材料近年来发展势头迅猛 , 远超通信业、工业及运输业 , 主要用于制作光缆结构件、机械手、复合材料、功能件、泵/阀门组件、 接插件、继电器、模塑印刷电路板等 , 显著促进了液晶功能高分子材料及其他高新科技的发展 。 导热功能高分子材料应用广泛 , 在航空航天、日化领域均有涉及 。
在生物医用中 , 功能高分子材料(如反应型、生物医用 和环境降解型功能高分子材料)的应用较为广泛 , 包括人工器官、药物释放、生物组织工程等领域 。 生物相容性较好的功能高分子材料在器官移植领域贡献突出 , 如我国自主研发的高分子材料髋关节 , 排异反应小、相容性好 , 病患受益显著 。 生物医用中较为常见的还有医用塑料等 , 在医疗器械中作为原材料占比超过15% 。
在化学工业的生产中 , 离子交换树脂、大孔吸附树脂等 有机活性材料和其他特殊功能的高分子材料早已被广泛应用 , 高分子酶将现阶段人们普遍使用的高温、低压反应转化为常温、低压的反应 , 为我国的化学工业发展带来一次质的飞跃 。 高效率的高分子分离膜给化工制造打下了良好的基础 。 功能高分子材料还可以通过制备相关传感装置优化工业的自动化控制 , 表明化学工业领域是功能高分子材料充分 应用的重要场所之一 。
在电子工业领域 , 功能高分子材料在集成电路制造和有机电子器件制作中均有应用 。 例如光敏抗蚀剂与光敏胶可用于集成电路的制造 , 随着社会的发展 , 对其性能提出了更高的要求 。 其中 , 感光树脂能起到很好的抗腐蚀作用 , 用化学腐蚀法去除和保留半导体氧化层功效显著 。
在信息领域 , 信息储存介质可以用液晶高分子材料制作 , 现阶段研究的主要内容是以热熔型侧键液晶聚合物为材料制作信息存储介质 。 相较于光盘存储 , 其可靠性高、质地坚硬 , 可作为重要数据的长久存储方式 。 同时 , 高分子液晶在电子工业领域也有广泛应用 。
三、功能高分子材料的发展前景
随着社会的发展和科技的进步 , 功能高分子材料的研究不断深入 。 国内外都开始对新型有机功能高分子材料展开深入的开发和研究 , 不仅给人们的生活带来了一定便利 ,还推动了社会的发展 。
目前 , 我国高分子材料相关研究内容主要体现为材料的安全性、对组织和血液的相容性、生物学性能 , 提高了力学、机械、物理等性能 。 功能高分子材料不局限于此 , 朝着绿色化、智能化、多功能化和高性能化方向发展 。
(1)功能高分子材料的绿色化 。 高分子材料由于自身特性 , 很难被自然界降解 , 造成的污染日益严重 , 这也严重制约了高分子材料的发展 。 功能高分子材料的绿色化使其能被自然界降解或者通过其他方式降解 , 有助于社会和谐发展、保护绿水青山、建设环境友好型社会 。
(2)功能高分子材料的智能化 。 21世纪是信息的世纪 , 也是智能的世纪 , 智能化已经成为研究的热点 , 利用功能高分子材料存储、传递、处理信息的功能 , 是功能高分子材料研究的重要方向 , 一旦取得突破 , 将带来高分子智能材料领域和人工智能领域的飞跃式发展 。
(3)功能高分子材料的多功能化 。 功能高分子材料增强了高分子材料的原有功能 , 实现更多方向的应用是多功能化的目的 , 同时有利于拓宽功能高分子材料的发展空间 。 随着科技的发展 , 兼有数种功能的高分子材料一定会被研发出来 。
(4)功能高分子材料的高性能化 。 功能高分子材料的特性在于理化性质 , 增强理化特性是功能高分子材料的重要发展方向之一 。 例如对其进行耐腐蚀、耐高温、抗老化等方面的研究 , 在航空航天、电子工业、汽车交通、家电等领域具有重要意义 。
除上述4个方面外 , 在应用传统材料的基础上 , 有学者开发出具有特殊功能的高分子材料 , 如具有隐身功能的高分子材料、具有生物相容性的高分子材料等 , 不仅具有科学意义 , 还具有战略意义 。 还有学者研发了智能高分子水凝胶 , 被广泛应用于传感器、驱动器、药物载体和生物催化等领域 。
推荐阅读
- 比地球重10倍,这颗42光年外的类地行星,并不适合人类居住?
- 星象|Alex大叔 一周宇宙星象播报(2.21—2.27)
- 时间不多了,太阳的寿命大约仅剩下50亿年,红矮星是最后的希望?
- 外星生命长什么样子?
- 距地42光年,超大型“超级地球”被发现,科学家担忧存在高级文明
- 关于行星的形成,研究人员提出了新模型,引发激烈争论
- 150万年后,一颗红矮星可能对地球造成灭顶之灾?人类如何防范?
- 为何外星人更可能是人造的,而非自然的?
- 我们在宇宙中是孤单一人吗?其他生命在哪里?或存在于宜居带中?