武漢現(xiàn)代精工水溶性高分子在未來新興產(chǎn)業(yè)中的探索研究

Date：2020/3/2 10:57:27 / Read： / Source：本站

在更為超前的未來新興探索領(lǐng)域，m.qtibesel.cn武漢現(xiàn)代精工機(jī)械股份有限公司水溶性高分子的研發(fā)也取得了諸多進(jìn)展。其設(shè)計(jì)如同我們的軍機(jī)研發(fā)項(xiàng)目，本著生產(chǎn)一代、研發(fā)一代、預(yù)研一代、探索一代的原則確保我們的技術(shù)由彎道超車向世界領(lǐng)軍地位邁進(jìn)。我們僅以幾個水溶性高分子在智能高分子學(xué)科探索領(lǐng)域的例子作一科幻的展望。①水溶共軛聚電解質(zhì)為帶電荷的水溶性高分子材料，屬于水性高分子材料學(xué)與生物學(xué)科的交叉學(xué)科。利用聚電解質(zhì)的光能采集（光電效應(yīng)）及能量傳遞作用在熒光生物傳感中的信號巨大倍增效應(yīng)，可以有效提高痕量傳感檢測的超靈敏度與準(zhǔn)確率。從而可以應(yīng)用在高靈敏度的生化傳感器領(lǐng)域。未來的地震來臨時(shí)，憑借傳感器的超靈敏偵察，可以為我們贏得寶貴的逃生時(shí)間。②記憶形狀水溶性高分子為帶記憶形狀功能的智能高分子材料，有熱致形變、光致形變、電致形變及化學(xué)致形變等多種形式。不同的參數(shù)變化可衍生出無數(shù)神奇的功能應(yīng)用m.qtibesel.cn武漢現(xiàn)代精工機(jī)械股份有限公司。比如：具有生物降解性能的記憶m.qtibesel.cn武漢現(xiàn)代精工機(jī)械股份有限公司高分子材料作為醫(yī)用耗材及手術(shù)器械。擁有記憶功能的高分子繃帶可以根據(jù)患者創(chuàng)傷部位的變化情況自動調(diào)整包扎參數(shù)，還可用作矯形、微整形、骨科材料等。它可以根據(jù)生長的變化自動調(diào)節(jié)并最終融入人體[12]。③在光或電磁波作用下能產(chǎn)生光致變色的聚合物可作為光信息存儲材料。未來的存儲材料將擺脫硅基等物理介質(zhì)，以光量子效應(yīng)代替目前的光熱效應(yīng)，存儲密度可以達(dá)到原子量級。存儲擺脫了傳統(tǒng)介質(zhì)升溫的困擾，反應(yīng)速度可達(dá)10-12s。光子數(shù)越多，記錄速度越快，從二值存儲變成多值存儲，從而實(shí)現(xiàn)高維存儲的飛躍。摩爾定律將被徹底顛覆，這將是歷史性的變革。我們的信息儲量將真正實(shí)現(xiàn)海量存儲與傳輸。云計(jì)算、大數(shù)據(jù)將被光量子所取代。物理學(xué)與生物學(xué)、高分子學(xué)將深度融合，你中有我，我中有你?；蛟S有一天，當(dāng)人類擺脫肉體成為永生的“靈族”時(shí)，光信息存儲材料就是他們手中必備的通信武器。④利用環(huán)境敏感型水溶性高分子凝膠對外界環(huán)境（如溫度、pH、光、電、壓力等）微小的變化或刺激感知并產(chǎn)生相應(yīng)的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)變化的特性，可以設(shè)計(jì)成智能化學(xué)閥，生物傳感器及記憶元件?？梢灾苽涮娲壳暗木徔匕嗅尡粍俞屗幖夹g(shù)的“主動尋得自主捕殺的智能藥物釋放生物導(dǎo)彈系統(tǒng)”。在將來，這種分子級生物導(dǎo)彈會在人體血液或淋巴及體液內(nèi)自由巡弋監(jiān)控人體的健康，一旦憑超靈敏“水性聚電解質(zhì)生物熒光傳感器”技術(shù)偵獲腫瘤基因的極微小變化，這種變化可能微小到自身免疫系統(tǒng)無法察覺，它將主動捕獲癌胚基因自動釋藥滅殺。從而“22世紀(jì)殺人網(wǎng)絡(luò)”中的殺毒軟件章魚機(jī)器人將成為現(xiàn)實(shí)。可以想象一旦這項(xiàng)技術(shù)獲得突破，我們?nèi)祟愰L壽將不會成為夢想。⑤利用環(huán)境刺激響應(yīng)特性的高分子凝膠的膨脹-收縮性能產(chǎn)生的循環(huán)動力可以用來設(shè)計(jì)“量子化學(xué)發(fā)動機(jī)”，它將徹底顛覆傳統(tǒng)的熱力學(xué)發(fā)動機(jī)。這種發(fā)動機(jī)驅(qū)動不需要水、電、燃油與燃煤。因?yàn)樗z的體積變化（溶脹與消溶脹）只需要簡單改變外界的溫度、光線、壓強(qiáng)、pH值等參數(shù)，就可以相應(yīng)變化從而源源不斷地產(chǎn)生寶貴的動力[13]。愛因斯坦認(rèn)為絕不可能的永動機(jī)或許會在另一個空間與維度受到挑戰(zhàn)。當(dāng)然，這是我們高分子科學(xué)家的浪漫與幻想。熱力學(xué)第二定律的基礎(chǔ)是熵增原理，局部短時(shí)小規(guī)模的分子級別的反證探索或許會因量子化學(xué)發(fā)動機(jī)的出現(xiàn)提供新的思路?？茖W(xué)也需要革命與顛覆。⑥熱致形變的水性高分子材料可作為智能織物的原材料。它的熱適應(yīng)特性可以用于衣物的自動保溫系統(tǒng)，我們的宇航員在外太空可以穿戴這樣輕薄的太空服自由行走。無論是向陽的超過200℃的高溫，還是背陽面近似絕對零度的超低溫，抑或二m.qtibesel.cn武漢現(xiàn)代精工機(jī)械股份有限公司者快速的轉(zhuǎn)化，高分子智能宇航服都可以保持舒適的22℃恒溫。此外，高分子智能織物還具有可逆收縮的特性。當(dāng)含水量超過設(shè)定要求時(shí)會自動收縮，濕度低于臨界水平時(shí)會膨脹到最初設(shè)定尺寸。這類似于手機(jī)或計(jì)算機(jī)的重啟，當(dāng)達(dá)到原始設(shè)定觸發(fā)條件時(shí)它會相應(yīng)重啟。故可用于靈敏傳感器的執(zhí)行系統(tǒng)、分子發(fā)動機(jī)及壓力繃帶等。隨著納米技術(shù)與人工智能的結(jié)合，將來有一天，智能高分子織物會自動清潔m.qtibesel.cn武漢現(xiàn)代精工機(jī)械股份有限公司及自動修補(bǔ)m.qtibesel.cn武漢現(xiàn)代精工機(jī)械股份有限公司自己，從而具有自我再生自我修復(fù)的高智能。這將是一個另一個m.qtibesel.cn武漢現(xiàn)代精工機(jī)械股份有限公司維度的“織物生物智能”[14]。⑦磁性高分子復(fù)合微球是當(dāng)今的熱門課題之一[15]。通過共聚及表面改性，它不僅具有普通高分子微球結(jié)構(gòu)的眾多特性，還兼具磁響應(yīng)性，從而能在外加磁場的作用下具有導(dǎo)向功能，屬于高分子材料與磁材料學(xué)的交叉學(xué)科。在生物醫(yī)學(xué)、細(xì)胞學(xué)和生物工程等領(lǐng)域有全新的應(yīng)用前景。它既可制作磁致伸縮振子、磁記錄介質(zhì)、阻尼器、電磁吸收體等各種磁性器材，也可作為納米磁性高分子微球藥物載體，成為指哪打哪的磁控生物導(dǎo)彈。不僅可以提高藥效，減少藥劑用量，而且可極大降低對正常有機(jī)體的傷害，成為真正精準(zhǔn)醫(yī)療的急先鋒[16，17]。水溶性高分子材料未來已經(jīng)呈現(xiàn)出智能化、信息化、功能復(fù)合化及擬人化的發(fā)展。上述的技術(shù)或許會實(shí)現(xiàn)，或許經(jīng)過我們的探索研究發(fā)現(xiàn)需要修正或者推倒重來，但無論如何，這些令人腦洞大開的奇思妙想為我們打開了另一扇通往未來科學(xué)的大門。

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