第1章 新材料研發(fā)智能化技術(shù)發(fā)展研究 001 1.1 概述 001 1.2 新材料研發(fā)智能化技術(shù)國際研究進(jìn)展 002 1.2.1 材料智能計(jì)算設(shè)計(jì)技術(shù)及軟件 002 1.2.2 材料自主/智能實(shí)驗(yàn)技術(shù)及裝置 002 1.2.3 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的材料研發(fā)與數(shù)字孿生 003 1.2.4 材料研發(fā)智能化平臺(tái)和基礎(chǔ)設(shè)施 003 1.3 我國新材料研發(fā)智能化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀 004 1.3.1 材料高通量/智能計(jì)算與平臺(tái) 004 1.3.2 材料高通量/自主實(shí)驗(yàn)與平臺(tái) 004 1.3.3 材料大數(shù)據(jù)技術(shù)與平臺(tái) 005 1.3.4 應(yīng)用成效 005 1.4 我國新材料研發(fā)智能化技術(shù)發(fā)展挑戰(zhàn) 006 1.5 構(gòu)建我國新材料研發(fā)智能化體系的技術(shù)途徑 007 1.5.1 材料智能計(jì)算設(shè)計(jì)技術(shù)與核心軟件 007 1.5.2 材料自主/智能實(shí)驗(yàn)技術(shù)與高端裝置 007 1.5.3 材料AI基礎(chǔ)算法及關(guān)鍵技術(shù) 008 1.5.4 智能化研發(fā)平臺(tái)與協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò) 008 1.6 支撐新材料研發(fā)智能化技術(shù)體系發(fā)展的措施建議 009 第2章 力致變色液晶材料 014 2.1 力致變色液晶材料領(lǐng)域發(fā)展與技術(shù)概述 014 2.1.1 力致變色液晶材料概述 014 2.1.2 力致變色液晶材料變色機(jī)制 015 2.1.3 力致變色液晶材料的制備方法 021 2.1.4 力致變色液晶材料的應(yīng)用 021 2.2 力致變色液晶材料領(lǐng)域?qū)π虏牧系膽?zhàn)略需求 027 2.2.1 高性能智能材料的需求 027 2.2.2 生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的特殊需求 028 2.3 力致變色材料當(dāng)前存在的問題與面臨的挑戰(zhàn) 028 第3章 智能氣體傳感器 034 3.1 氣體傳感器技術(shù)概述和產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 034 3.1.1 氣體傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程 036 3.1.2 氣體傳感器產(chǎn)業(yè)市場格局 036 3.1.3 氣體傳感器行業(yè)政策分析 038 3.1.4 智能氣體傳感器技術(shù)演進(jìn) 041 3.2 智能氣體傳感器領(lǐng)域?qū)π虏牧系膽?zhàn)略需求 048 3.2.1 柔性傳感新材料及制備方法 048 3.2.2 智能氣敏新材料的新興應(yīng)用場景 050 3.3 發(fā)展我國智能氣體傳感器產(chǎn)業(yè)的主要任務(wù)及存在的問題 061 3.3.1 智能氣體傳感器未來發(fā)展的主要任務(wù) 061 3.3.2 影響智能氣體傳感器發(fā)展的主要問題 062 3.4 推動(dòng)我國智能氣體傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的對(duì)策和建議 062 第4章 仿生功能高分子材料 068 4.1 仿生功能高分子材料背景簡介 068 4.1.1 仿生學(xué)概念 068 4.1.2 仿生功能高分子材料的概念及分類 069 4.2 仿生功能高分子材料戰(zhàn)略需求 070 4.2.1 仿生防護(hù)高分子材料 070 4.2.2 仿生醫(yī)用高分子材料 073 4.2.3 仿生智能高分子材料 076 4.2.4 仿生能源高分子材料 079 4.2.5 仿生環(huán)境高分子材料 081 4.3 當(dāng)前存在的問題與面臨的挑戰(zhàn) 084 4.3.1 設(shè)計(jì)與制備方面 084 4.3.2 性能優(yōu)化方面 084 4.3.3 應(yīng)用拓展方面 085 4.3.4 理論研究方面 085 4.4 仿生功能高分子材料未來發(fā)展 086 4.4.1 技術(shù)創(chuàng)新與突破 086 4.4.2 應(yīng)用領(lǐng)域拓展 087 4.4.3 產(chǎn)業(yè)與市場發(fā)展 088 第5章 柔性電控微納執(zhí)行器 093 5.1 概述 093 5.2 薄膜的電致形變原理 094 5.2.1 電化學(xué)形變原理 094 5.2.2 物理形變原理 095 5.2.3 性能及定義 097 5.3 電致動(dòng)薄膜材料分類 097 5.3.1 電化學(xué)執(zhí)行器 097 5.3.2 物理執(zhí)行器 100 5.4 電控薄膜執(zhí)行器的應(yīng)用 104 5.4.1 微納機(jī)器人 104 5.4.2 生物醫(yī)療器件 105 5.4.3 智能超材料 105 5.5 展望 105 第6章 熱輻射光譜調(diào)控技術(shù) 113 6.1 光譜選擇性紅外隱身 113 6.2 輻射制冷 117 6.3 太陽能吸收器 121 第7章 可變形超材料 130 7.1 概述 130 7.2 可變形超材料的變形機(jī)理 131 7.2.1 借助微結(jié)構(gòu)的彈性大變形 131 7.2.2 多穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)態(tài)跳變 132 7.2.3 折剪紙結(jié)構(gòu)的折疊-展開 134 7.2.4 非均勻分布應(yīng)變引發(fā)的形變 137 7.2.5 仿生可變形超材料 139 7.3 可變形超材料及結(jié)構(gòu)技術(shù)的典型應(yīng)用 140 7.3.1 可變體飛行器結(jié)構(gòu)應(yīng)用 140 7.3.2 可變徑車輪結(jié)構(gòu)應(yīng)用 141 7.3.3 可展開結(jié)構(gòu)應(yīng)用 143 7.3.4 性能可在線調(diào)控結(jié)構(gòu)應(yīng)用 144 第8章 可穿戴光學(xué)汗液傳感器 154 8.1 概述 154 8.2 柔性界面材料 155 8.2.1 紙基 155 8.2.2 聚合物 156 8.2.3 織物 157 8.2.4 柔性微納米材料 158 8.3 汗液采集 158 8.4 光學(xué)汗液檢測方法 160 8.4.1 比色法 160 8.4.2 熒光法 161 8.4.3 SERS 162 8.4.4 其他光學(xué)汗液檢測方法 162 第9章 第四代同步輻射光源的光束線站和應(yīng)用 170 9.1 第四代同步輻射光源概述 170 9.1.1 同步輻射與四代光源 170 9.1.2 同步輻射實(shí)驗(yàn)技術(shù) 171 9.2 第四代光源的線站特色與優(yōu)勢 172 9.2.1 光束線技術(shù) 173 9.2.2 實(shí)驗(yàn)技術(shù)及應(yīng)用 174 9.2.3 實(shí)驗(yàn)技術(shù)的挑戰(zhàn) 180 9.3 展望 180