化学材料的未来趋势-体育运动中的化学

2023-10-19 理论教育版权反馈

【摘要】：随着科学技术的不断发展，人类必将再次迎来一个新的时代。例如，空间技术、能源开发、电子技术、激光技术、光电子学技术、红外技术、环境保护等技术应用领域对材料的要求更高了，材料科学技术目前正在向分子设计、多质合成、超级工艺的方向发展。如果分子设计技术能够趋于完善，将会根本改变目前研制新材料的方法，材料科学技术的发展将会被推向一个新的高潮。

随着科学技术的不断发展，人类必将再次迎来一个新的时代。各类技术发展的物质基础是材料，生活中新材料之所以能够被研发出来，均是因为人们的需要。材料的发展经历了由简单到复杂、由宏观到微观、由以经验为主到以知识为主的过程。新技术革命的到来、新产业革命的兴起，不断向材料科学技术提出了新的难题。日益发展的科学技术为新材料的诞生提供了条件。

随着时代的不断进步，人们开始深入地了解材料的内部结构及其性能，并且有能力利用一系列新技术完善制备工艺和检测手段。新产业革命的兴起导致材料科学技术出现了更多的难题。例如，空间技术、能源开发、电子技术、激光技术、光电子学技术、红外技术、环境保护等技术应用领域对材料的要求更高了，材料科学技术目前正在向分子设计、多质合成、超级工艺的方向发展。

分子设计是针对社会需求，结合物理、生物等众多学科的基本理论成果，配合使用计算机、电子等最前端的技术方法，利用众多先进测试仪器，从分子水平着手探索材料功能或者使用原子结构理论预测目前不被知晓的材料的性能。然后，根据被需要的材料的性能设计分子，使目前其他材料能够具备相同的性能或者能够通过设计分子而研发出新材料。如果分子设计技术能够趋于完善，将会根本改变目前研制新材料的方法，材料科学技术的发展将会被推向一个新的高潮。

结构材料想要进一步发展，就必须重视对复合材料的研究。复合材料是结构材料发展的重点，其中主要包括树脂基高强度、高模量纤维复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料及碳基复合材料等。表面涂层或改性是另一类复合材料，其量大面广、经济实用，具有广阔的发展前景。多质复合材料是用有机合成或无机合成的方法制造质轻、高强、耐热、耐腐蚀、长寿命的材料，代替钢铁等金属作为新型结构材料。这些材料使多种不同种类的材料在微观结构上扬长避短地结合起来，突破了单质材料的局限，性能大大提高。

目前在新材料领域中，还有高分子智能材料，也被人们叫做机敏材料。通过有机合成的方法赋予有机材料“感觉”，这就是高分子智能材料。这类材料已经被应用在社会生活中了，该类材料的进一步研发也成为世界各国学者的研究课题，相信随着学者们及科学家的努力，以后会有更多的新材料与我们的生活相融合。(www.chuimin.cn)

信息功能材料进一步增加品种、提高性能。这里主要指半导体、激光、红外、光电子、液晶、敏感及磁性材料等，它们是发展信息产业的基础。生物材料将得到更多应用和发展，一种是生物医学材料，可用于代替或修复人的各种器官、血液及组织等；另一种是生物模拟材料，即模拟生物的机能，如反渗透膜等。

开发低维材料，低维材料具有一般材料不具备的性质。例如，零维的纳米级金属颗粒是电的绝缘体及吸光的黑体，以纳米微粒制成的陶瓷具有较高的韧性和超塑性；纳米级金属铝的硬度为块体铝的8倍；作为一维材料的高强度有机纤维、光导纤维，作为二维材料的金刚石薄膜、超导薄膜等都已显示出广阔的应用前景。

材料科学技术发展的另一个方向是利用一些最新科学技术来改变材料的制造工艺和使用方法，对传统材料加以新的利用，并使新型材料具有特殊功能，以满足宇航、生物、能源、通信等技术领域的需要。

化学材料的未来趋势-体育运动中的化学

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