摘要：1 引言 智能材料为材料和结构有关的新概念,是指对环境条件可感知、可响应、并且有功能发现能力的新材料,相关的材料和结构则称为智能(Intelligent)/灵巧(Smart)材料、智能材料系统和结构、灵巧结构等,其构思极大地超越以往的新概念。纵观材料的发展,经历了松散型,复合和杂化型,进而发展为异种材料间不分界的整体化融合型材料。智能材料即融合型材料,是在原子、分子水平上进行材料控制,于不同层次上寓于自检测(传感功能)、自判断、自结论(处理功能)和自指令,并可执行功能所设计出的新材料。智能材料的研究和开发孕育着新理论和新材料的开发,涉及科学和技术的振兴。

摘要：日本科学技术厅曾向有关部门提出开发研究智能材料的提议。这种材料不仅具有响应环境条件变化的能力,而且还有发现其他功能的能力。科学技术厅材料促进开发室会同医学、药物学、生物工程学、高分子化学、电子材料、陶瓷材料、金属材料以及与材料科学有关的其他学科的研究人员,经过三年的探讨,完成了这种新材料的概念设计。智能材料的定义简单说来,智能材料是一种自身兼具传感、判断、得出结论和发出指令功能的材料。这种新材料除了有一般材料的属性外,还包含信息学的概念(表1)。

摘要：液晶弹性体是一类由液晶基元和聚合物网络组成的智能软材料。在热、光或者电场等外部刺激下,液晶弹性体能够产生较大可逆变形,在软体机器人、人工肌肉、自传感系统以及生物医学设备等领域展示出巨大的应用潜力。近年来,随着制造技术的发展,人们对液晶弹性体的加工方法和结构设计开展了广泛的探索。本文首先介绍了液晶弹性体3种常用的制备方法,讨论了它们的特点和局限性,总结了液晶弹性体加工制造技术最新的研究进展。进一步讨论了如何利用液晶弹性体的结构设计实现多种运动模式和快速致动。最后,对液晶弹性体存在的挑战和未来的发展趋势进行了展望和讨论。

摘要：本文围绕智能材料在建筑结构设计中的创新实践进行展开,论述形状记忆合金、压电材料、光致变色玻璃等智能材料在建筑领域的高效应用。并通过智能材料的选型与布局优化与建筑结构的一体化设计等策略,以提升建筑结构的承载能力、健康监测能力等性能,旨在推动建筑行业的智能化变革,促进建筑行业智能化发展。

摘要：随着科技的迅猛发展发展,文化与科技的深度融合已成为推动社会进步的重要动力。习近平总书记指出:“文化和科技融合,既催生了新的文化业态、延伸了文化产业链,又集聚了大量创新人才,是朝阳产业,大有前途。”在这一时代背景下,智能材料4D打印技术作为科技前沿的代表,赋能文创行业,给文创产品设计带来了前所未有的创新空间,为文化创意产业注入了新的活力。

摘要：智能材料是广受瞩目的新兴材料科学门类,经过几十年的发展,已日趋成熟,必将逐渐深入到人类生活之中,且越来越多地影响乃至大范围地改变人们的生活方式.从智能材料的一般概念入手,着重介绍形状记忆材料和变色材料,并以产品设计为中心,展示这项研究的意义、目标和方法.

摘要：本文基于铁电体的自发极化Ps在外电场、应力或温度作用下的变化面△Ps，引入组合功能效应的概念，利用厚膜和薄膜材料的叠层技术和集成工艺把功能陶瓷的多种特性组合起来，以设计和制备新型智能材料和器件．最近研制的热释电电压变压器的初步实验结果表明，这一设想是合理和可行的．

摘要：微凝胶能够在外界刺激下改变自身尺寸,是一类重要的智能材料构筑基元。光刺激具有可远程控制、能快速切换等特点,在刺激响应性材料的设计中受到了广泛关注。将光刺激响应性基元引入到微凝胶体系,可以得到一系列具有重要应用前景的智能材料。本文综述了近年来光响应微凝胶的研究进展,总结了赋予微凝胶光响应性的四种分子设计,包括光致异构化型、光致生热型、光致(解)交联型、光致生酸型;介绍了光响应微凝胶在调光材料、药物控释、信息显示和自修复凝胶等领域的应用;展望了该领域的研究方向、发展和应用前景。

摘要：智能材料因其区别于传统材料的新奇特性愈发受到人们的重视,在感知、信息处理、机械性能等方面有着更优异的表现,必将给智能产品的形态带来深远的影响。目前智能材料并没有被广泛地应用在产品上,但是设计师与研究人员都进行了许多有价值的探索。智能材料有助于提升产品感知水平与智能水平,改善与用户的交互体验。本文总结了智能材料的技术特点,对智能材料对智能产品设计的影响进行了展望,提出应当关注材料功能复用特性以提高产品设计的简洁性,以及需要构建成熟的智能产品设计平台,以便于智能产品设计与智能材料设计的紧密协作。更好地融合技术驱动的设计与用户体验驱动的设计成为智能产品设计的关键。

摘要：增材制造技术自问世以来成为拓展多学科发展、实现多学科研究融合以及联结材料与产品的关键性技术,该技术颠覆了传统加工设计和制造理念,同时也是实现智能制造的重要方法。智能材料是对环境具有感知、可响应、自修复和自适应的一类材料。将智能材料与增材制造技术有机结合,可实现具有感受外部刺激或环境激活的三维智能器件的一体化制造。智能材料增材制造技术被广泛应用于个性化医疗、柔性电子和软体机器人等领域。本文对增材制造中所涉及的智能材料进行综述,介绍通过增材制造方法对金属类、高分子类和陶瓷类智能材料所带来的优势及面临的问题。增材制造技术作为实现设计、材料和结构有机融合的有效手段,将成为推动智能材料发展的关键。