材料化学导论第7章_新型功能材料(2)

材料是时代进步的标志
邓小平：科学技术是 第一生产力。
政治学家：生产力的 进步是社会发展的根 本原因，而劳动工具 的发展是生产力进步 的主要因素。
材料学家：材料是时 代进步的标志。
认识工具材料 制造工具 使用工具
石 器 时代
青 铜 器 时代
青铜（主要为Cu、Sn合金）
青铜器（战国）错金犀牛尊
材料的发展史
• 3．利用物理与化学原理合成材料的阶段： 这一阶段以合成高分子材料的出现为开端， 一直延续到现在，而且仍将继续下去。除 合成高分子材料以外，人类也合成了一系 列的合金材料和无机非金属材料。超导材 料、半导体材料、光纤等材料都是这一阶 段的杰出代表。
• 4．材料的复合化阶段 • 5．材料的智能化阶段
• 第五，复合材料的发展，将各种材料有机地联成 了一体。复合材料在多数情况下是不同类型材料 的组合，通过材料科学的研究，可以对各种类型 材料有一个更深入的了解，为复合材料的发展提 供必要的基础。
材料科学与材料工程的关系
w 一般来讲，科学是研究“为什么”的学问，而工程是解决 “怎么做”的学问。材料科学的基础理论，为材料工程指明方 向，为更好地选择、使用材料，发挥现有材料的潜力、发展新 材料提供理论基础。 w 材料科学和材料工程之间的区别主要在于着眼点的不同或者 说各自强调的中心不同，它们之间并没有一条明确的界线，因 此，后来人们常常将二者放在一起，采用一个复合名词－材料 科学与工程（MSE，Material Science and Engineering）
• 5．材料的智能化阶段
材料的发展史
• 5．材料的智能化阶段：自然界中的材料都 具有自适应、自诊断合自修复的功能。如 所有的动物或植物都能在没有受到绝对破 坏的情况下进行自诊断和修复。人工材料 目前还不能做到这一点。但是近三四十年 研制出的一些材料已经具备了其中的部分 功能。这就是目前最吸引人们注意的智能 材料，如形状记忆合金、光致变色玻璃等 等。

化学气相沉积是利用气态 物质在加热的基材表面发 生化学反应，生成固态沉 积物的制备方法。
电化学沉积是利用电解液 中的离子在电极上发生氧 化还原反应，生成固态沉 积物的制备方法。
溶胶-凝胶法是利用溶液 中的前驱体在加热条件下 发生水解和缩聚反应，形 成凝胶，再经过干燥和热 处理得到固态产物的方法 。
生物法
应用领域拓展挑战
虽然功能材料在某些领域已经得到了广泛应用， 但在其他领域的应用还比较有限，需要进一步拓 展其应用领域。
功能材料的发展前景
01
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广泛应用
随着科技的不断发展，功 能材料的应用领域将越来 越广泛，如能源、环保、 医疗、航空航天等。
创新发展
未来功能材料将不断涌现 出新的品种和性能更优的 材料，如新型高温超导材 料、纳米材料等。
产业升级
随着功能材料产业的不断 发展，将促进相关产业升 级和转型，如智能制造、 新能源等。
THANKS
谢谢
利用功能材料实现高效储能， 如锂离子电池和超级电容器。
电子信息领域
总结词
功能材料在电子信息领域中具有广泛 的应用，涉及集成电路、显示技术、 通信技术等。
集成电路
利用功能材料制造微电子器件，实现 高速、低功耗的集成电路。
显示技术
利用功能材料制造液晶显示器、有机 发光二极管显示器等显示器件。
通信技术
利用功能材料实现高速、大容量的通 信传输，如光纤通信和5G通信。
生物医学领域
总结词
功能材料在生物医学领域中具有重要应用，涉及 医疗器械、药物传递、生物成像等。
药物传递
利用功能材料实现药物的靶向传递和控释，提高 药物的疗效和降低副作用。
ABCD

力学性能
硬度
光敏高分子材料通常具有一定的硬度 ，能够抵抗外部压力和摩擦力，保持 稳定的性能。
韧性
耐磨性
良好的耐磨性使光敏高分子材料能够 在长期使用中保持表面的光滑度和清 晰度。
光敏高分子材料具有一定的韧性，能 够在承受冲击和弯曲时保持完整性。
电学性能
导电性
部分光敏高分子材料具有导电性，能够传输电荷，在电场作用下 产生电学响应。
目前，研究者们正在研究如何通过合成新型的环境友好型光敏高分子材料，以实现 环保和可持续发展的目标。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
电致变色
一些光敏高分子材料在电场作用下能够发生颜色变化，从而实现 电致变色效应。
光导电性
一些光敏高分子材料在光的照射下能够导电，具有光导电性，可 用于光电转换器件。
04 光敏高分子材料的发展趋 势与挑战
新材料开发
新型光敏高分子材料的研发
随着科技的不断进步，新型光敏高分子材料不断涌现，如聚合物分散液晶、聚合 物稳定液晶等，这些新材料具有更高的光敏性能和稳定性，为光敏高分子材料的 应用拓展提供了更多可能性。
高性能光敏高分子材料
高性能光敏高分子材料是指具有 优异性能的光敏高分子材料，如 高感度、高分辨率、快速响应等
。
这类材料在光电子、生物医学、 信息存储等领域具有广泛的应用
前景。
目前，研究者们正在不断探索新 型的高性能光敏高分子材料，以 提高其性能并拓展其应用领域。
多功能性光敏高分子材料
01
多功能性光敏高分子材料是指具有多种功能的光敏 高分子材料，如光、电、磁等多功能一体化。
生物医学应用
光敏高分子材料在生物医学领域的应用不断拓展。利用光敏高分子材料的感光性质，可以实现光动力治疗、光热 治疗等新型治疗方法，为肿瘤治疗、皮肤病治疗等领域提供新的治疗手段。同时，光敏高分子材料还可以应用于 药物控制释放、生物成像等领域，为生物医学研究提供新的工具和手段。

关于新型功能材料课程教学的思考摘要新型功能材料课程内容属于多学科交叉的前沿研究领域，课程内容更新快，对高校新型功能材料课程的设置和教学提出更高的要求。

从教学内容、教学方法与手段以及课堂教学与自主学习的分配等方面进行初步探讨，并总结本课程课堂教学中应该注意的一些问题。

关键词功能材料；教学改革；教学质量中图分类号：g642 文献标识码：b 文章编号：1671-489x （2012）33-0088-03材料科学是一门领域十分宽广的学科，它所涉及的材料主要包括结构材料和功能材料两大类。

功能材料是指具有特殊物理性能（如磁学、电学、热学和光学性能等）的一类材料，它包括的面宽，用途多样化，主要在各类电器和仪表中作为能量转换和信息的感知、传输和记录等元件之用[1-3]。

随着高新技术发展的需要，强烈刺激现代材料向功能化材料方向发展，使得新型功能材料异军突起，赋予高新技术以新的内涵，促进高新技术发展和应用的实现。

新型功能材料课程是材料化学和应用专业学科基础课的重要组成部分，是一门材料科学与现代化学相结合的新兴课程，是综合了化学、物理学、生物学、医学等内容的一门学科。

目前，高新技术的发展对新材料的研发提出更高的要求，也对高校新型功能材料课程的设置和教学提出更高的要求[4]。

笔者从教学内容、教学方法与手段以及课堂教学与自主学习的分配等方面进行初步探讨，并总结本课程课堂教学中应该注意的一些问题。

1 教学内容新型功能材料是指近年来发展起来和正在发展中的具有优越性能和特殊功能，对高新技术的发展及新产业的形成具有决定意义的新材料。

新型功能材料课程涉及领域非常广泛，如光电子信息材料、功能陶瓷材料、能源材料、生物医用材料、超导材料、功能高分子材料、先进复合材料、智能材料及生态环境材料等，此类材料都是各国科研工作者研究和开发的热点。

由于功能材料自身结构的复杂性以及多样性，很多内容涉及一些正在发展的边缘学科。

目前，此门课程的相关内容还不够完善、系统。