你聽說過“智能涂料”嗎?據(jù)了解，隨著家居環(huán)保步伐加快，人們?cè)絹碓阶⒅匮b修材料是否健康環(huán)保，因此新型涂料的產(chǎn)生將給人們的家居生活帶來全新體驗(yàn)，同時(shí)也將開拓更為廣闊的涂料市場(chǎng)空間。
很久以前，克魯馬努人就把動(dòng)物的油脂或植物蛋白質(zhì)與干草灰混合在一起，涂抹在巖石洞穴的內(nèi)壁上，由此誕生了史上最初的涂料雛形。直到距今60年前，我們還在用鉛白、植物油和催干劑等合成墻面涂料。
在溫和的環(huán)境下，這種涂料的使用壽命可以達(dá)到3年左右。相對(duì)于涂料的歷史而言，智能涂料是近年來提出的新概念。
之所以提出智能概念，是相對(duì)于傳統(tǒng)涂料而言的，傳統(tǒng)意義上的涂料一般是指只具有保護(hù)和裝飾性能的涂層材料，通常這些性能是單向的，也就是說這種性能不能隨周邊環(huán)境的改變而做出響應(yīng)，而“智能”則恰恰反之，智能涂料可以對(duì)外部環(huán)境的變化以可控的方式進(jìn)行相應(yīng)的反饋，產(chǎn)生自適應(yīng)的特殊性能，使涂層繼續(xù)保持有效。
從智能涂料的研發(fā)來看，實(shí)現(xiàn)涂料性能的智能化可以通過三個(gè)基礎(chǔ)的步驟。首先是選擇添加劑，適合的添加劑需要具有獨(dú)特性能表現(xiàn)，足以滿足配方中對(duì)“智能化”性能的要求;其次是對(duì)涂料樹脂基料、顏料以及原料的選擇，此類材料從單個(gè)性能上無法滿足涂料的基本性能，但通過配方搭配可以滿足涂料的基礎(chǔ)性能，包括各種力學(xué)性能和抗性等;再次是實(shí)現(xiàn)涂料涂層對(duì)外面環(huán)境的性能反饋。
目前主流的智能涂料主要有幾大類型，一類是環(huán)境反饋型，包括傳感涂料、熱敏和壓敏涂料等;一類是納米應(yīng)用型，包括自愈合涂料、光學(xué)涂料、超導(dǎo)涂料等;一類是生物活性型，包括抗菌涂料、生物基涂料、光引發(fā)和生物引發(fā)涂料等;另有一類是具創(chuàng)新性的涂料材料，包括超級(jí)疏水涂料、自潤(rùn)滑涂料和自我犧牲涂料等。
英國(guó)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)所研發(fā)的監(jiān)測(cè)橋梁等金屬結(jié)構(gòu)疲勞情況的傳導(dǎo)型智能涂料，就在配方設(shè)計(jì)中加入了細(xì)微壓電材料晶體，當(dāng)這種晶體受到拉伸和擠壓時(shí)，可產(chǎn)生與所受外力成比例的電信號(hào)，人們通過分析這些電信號(hào)，可以了解建材的疲勞程度。
在使用中，工作人員只要在金屬結(jié)構(gòu)表面涂覆該種涂料，再外涂一層導(dǎo)電涂層，當(dāng)施加電壓時(shí)，涂料中的晶體與構(gòu)件表面形成正確的角度，金屬構(gòu)件無論從什么方向受力時(shí)，涂料都可產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)，受力越大，產(chǎn)生的電信號(hào)越強(qiáng)。
在2010年的美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)上，科學(xué)家宣布成功研制出一種可以“感知”溫度的智能涂料。將該材料涂抹在屋頂上，不僅可以在炎熱的夏季反射太陽(yáng)光，降低高昂的電費(fèi)，而且當(dāng)冷空氣襲來，還能轉(zhuǎn)變角色，把太陽(yáng)能運(yùn)輸?shù)轿堇?，保持室?nèi)溫度。
在涂料制作過程中，廢棄食用油首先被液化為一種液態(tài)聚合物，與未經(jīng)加工過的食用油不同，該聚合物不會(huì)散發(fā)出任何味道。在溫暖天氣中，涂上智能涂料的瀝青屋頂溫度可以下降50%至80%;而在寒冷天氣中，高溫可提高80%。
涂料的發(fā)展與材料學(xué)，尤其是高分子材料的科學(xué)發(fā)展緊密相關(guān)。近年來興起的納米材料技術(shù)更加速了智能涂料的快速前進(jìn)。除此之外，提倡環(huán)境友好的環(huán)保要求，也很大程度地推動(dòng)了智能涂料在水性、無溶劑、高固、能量固化、粉末涂料等領(lǐng)域的突破。
盡管未來涂料的發(fā)展領(lǐng)域不能被絕對(duì)準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)，但清楚的是，隨著智能技術(shù)的不斷出現(xiàn)和微觀技術(shù)的發(fā)展，涂料產(chǎn)品的差異化，對(duì)社會(huì)的影響，將在未來幾十年里出現(xiàn)戲劇性的變化，它將幫助我們涂畫更美的未來。
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