武漢現代精工水溶性高分子在未來新興產業中的探索研究

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

在更為超前的未來新興探索領域,www.hnsjgdz.com武漢現代精工機械股份有限公司水溶性高分子的研發也取得了諸多進展。其設計如同我們的軍機研發項目,本著生產一代、研發一代、預研一代、探索一代的原則確保我們的技術由彎道超車向世界領軍地位邁進。我們僅以幾個水溶性高分子在智能高分子學科探索領域的例子作一科幻的展望。①水溶共軛聚電解質為帶電荷的水溶性高分子材料,屬于水性高分子材料學與生物學科的交叉學科。利用聚電解質的光能采集(光電效應)及能量傳遞作用在熒光生物傳感中的信號巨大倍增效應,可以有效提高痕量傳感檢測的超靈敏度與準確率。從而可以應用在高靈敏度的生化傳感器領域。未來的地震來臨時,憑借傳感器的超靈敏偵察,可以為我們贏得寶貴的逃生時間。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、電致形變及化學致形變等多種形式。不同的參數變化可衍生出無數神奇的功能應用www.hnsjgdz.com武漢現代精工機械股份有限公司。比如:具有生物降解性能的記憶www.hnsjgdz.com武漢現代精工機械股份有限公司高分子材料作為醫用耗材及手術器械。擁有記憶功能的高分子繃帶可以根據患者創傷部位的變化情況自動調整包扎參數,還可用作矯形、微整形、骨科材料等。它可以根據生長的變化自動調節并最終融入人體[12]。③在光或電磁波作用下能產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,以光量子效應代替目前的光熱效應,存儲密度可以達到原子量級。存儲擺脫了傳統介質升溫的困擾,反應速度可達10-12s。光子數越多,記錄速度越快,從二值存儲變成多值存儲,從而實現高維存儲的飛躍。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現海量存儲與傳輸。云計算、大數據將被光量子所取代。物理學與生物學、高分子學將深度融合,你中有我,我中有你?;蛟S有一天,當人類擺脫肉體成為永生的“靈族”時,光信息存儲材料就是他們手中必備的通信武器。④利用環境敏感型水溶性高分子凝膠對外界環境(如溫度、pH、光、電、壓力等)微小的變化或刺激感知并產生相應的物理結構和化學性質變化的特性,可以設計成智能化學閥,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的“主動尋得自主捕殺的智能藥物釋放生物導彈系統”。在將來,這種分子級生物導彈會在人體血液或淋巴及體液內自由巡弋監控人體的健康,一旦憑超靈敏“水性聚電解質生物熒光傳感器”技術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世紀殺人網絡”中的殺毒軟件章魚機器人將成為現實??梢韵胂笠坏┻@項技術獲得突破,我們人類長壽將不會成為夢想。⑤利用環境刺激響應特性的高分子凝膠的膨脹-收縮性能產生的循環動力可以用來設計“量子化學發動機”,它將徹底顛覆傳統的熱力學發動機。這種發動機驅動不需要水、電、燃油與燃煤。因為水凝膠的體積變化(溶脹與消溶脹)只需要簡單改變外界的溫度、光線、壓強、pH值等參數,就可以相應變化從而源源不斷地產生寶貴的動力[13]。愛因斯坦認為絕不可能的永動機或許會在另一個空間與維度受到挑戰。當然,這是我們高分子科學家的浪漫與幻想。熱力學第二定律的基礎是熵增原理,局部短時小規模的分子級別的反證探索或許會因量子化學發動機的出現提供新的思路??茖W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。它的熱適應特性可以用于衣物的自動保溫系統,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www.hnsjgdz.com武漢現代精工機械股份有限公司者快速的轉化,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。當含水量超過設定要求時會自動收縮,濕度低于臨界水平時會膨脹到最初設定尺寸。這類似于手機或計算機的重啟,當達到原始設定觸發條件時它會相應重啟。故可用于靈敏傳感器的執行系統、分子發動機及壓力繃帶等。隨著納米技術與人工智能的結合,將來有一天,智能高分子織物會自動清潔www.hnsjgdz.com武漢現代精工機械股份有限公司及自動修補www.hnsjgdz.com武漢現代精工機械股份有限公司自己,從而具有自我再生自我修復的高智能。這將是一個另一個www.hnsjgdz.com武漢現代精工機械股份有限公司維度的“織物生物智能”[14]。⑦磁性高分子復合微球是當今的熱門課題之一[15]。通過共聚及表面改性,它不僅具有普通高分子微球結構的眾多特性,還兼具磁響應性,從而能在外加磁場的作用下具有導向功能,屬于高分子材料與磁材料學的交叉學科。在生物醫學、細胞學和生物工程等領域有全新的應用前景。它既可制作磁致伸縮振子、磁記錄介質、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體的傷害,成為真正精準醫療的急先鋒[16,17]。水溶性高分子材料未來已經呈現出智能化、信息化、功能復合化及擬人化的發展。上述的技術或許會實現,或許經過我們的探索研究發現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的大門。

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