
【化】 function material; function materials
功能材料(Functional Materials)指具有特殊物理、化學或生物特性,能夠實現能量轉換、信息傳遞或環境響應等特定功能的物質。這類材料區别于傳統結構材料,其核心價值在于對外界刺激(如光、電、磁、熱)的響應能力,典型英文對應術語包括"Functional Materials"或"Smart Materials"。
在學科分類上,功能材料涉及電子材料、能源材料、生物醫用材料三大領域。例如壓電陶瓷能将機械能轉化為電能(中國材料研究學會,2023),锂離子電池正極材料支撐電能存儲(美國化學會,2022),而生物可降解聚合物可用于藥物控釋系統(Nature Reviews Materials,2021)。
國際标準組織ISO 20507:2020将其定義為"通過設計成分或微觀結構,使材料獲得超越基礎物理特性的功能性表現"。這種特性常源于材料内部的電子結構調控,如半導體材料的帶隙工程(美國物理聯合會,2019),或納米尺度的表面效應(英國皇家化學會,2020)。
當前研究前沿包括自修複材料、拓撲絕緣體等方向。美國能源部在《材料基因組計劃》中強調,通過高通量計算可加速新型功能材料的開發(energy.gov/mgi)。歐盟石墨烯旗艦項目則展示了二維材料在柔性電子領域的應用潛力(graphene-flagship.eu)。
功能材料是指通過光、電、磁、熱、化學或生化等作用後表現出特定功能的材料,其核心特性是能夠實現能量轉換、信息傳遞或環境響應等功能,而非僅提供結構支撐。以下是關于該概念的詳細解析:
核心定義
功能材料是以物理性能為主導的高技術材料,具有優良的電學、磁學、光學、熱學、聲學等單一或複合功能,且能實現不同功能間的相互轉化。例如,電阻材料(如熱敏電阻)和磁性材料(如計算機硬盤中的存儲介質)均屬于典型的功能材料。
關鍵特性
按化學鍵類型
按物理性質
可分為磁性材料(如軟磁鐵氧體)、電性材料(如半導體)、光學材料(如光纖)、生物醫用材料(如人工骨)等。
高新技術領域
生物與醫療
環境與催化
功能材料的研究正推動柔性電子、自修複材料和智能響應材料的突破,其在碳中和、精準醫療等領域的應用潛力巨大。
如需更全面的分類或應用案例,可參考(搜狗百科)和(功能材料分類文檔)。
按鍵式電話機本地承兌不穩的程控鍵盤充氣溫度計帶控運輸當令大緻的地波通達範圍費煦納定律複位鍵伽利略不變性航向平面位置顯示器假露進入靜脈機組分析器聯苄曼諾伊洛夫氏試驗扭轉壓法奇數間條掃描氣體療法上訴文件神經激素雙向疊代網絡嗉囊縮二唾液的外币存款外内胚層間線未催繳的股本