高分子材料智能化的橡膠制品

hm1209 2006-04-23

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   周彥豪，陳福林，岑  蘭
（廣東工業(yè)大學(xué)材料與能源學(xué)院）

    1989年，周彥豪應(yīng)國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)之邀請(qǐng)，研討“高分子科學(xué)的戰(zhàn)略研究”，后來(lái)寫(xiě)成拙文“橡膠加工中的一些科學(xué)問(wèn)題”，（見(jiàn)施良和、胡漢杰主編的《高分子科學(xué)的今天與明天》，202～212頁(yè)，化工出版社，1994年），在該文當(dāng)時(shí)寫(xiě)了一句這樣的話“目前發(fā)達(dá)的資本主義國(guó)家，橡膠工業(yè)被稱為‘夕陽(yáng)工業(yè)’，但在我國(guó)和其他一些國(guó)家則仍以較高的速度發(fā)展?！笔赂羰甓嗔?，回頭看看怎么樣?“從來(lái)沒(méi)有夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，只有夕陽(yáng)技術(shù)”。從科技的角度探討一下如何用高新技術(shù)替代“夕陽(yáng)技術(shù)”，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的升級(jí)，提高技術(shù)含量，尋找橡膠工業(yè)的某些出路，故順手寫(xiě)來(lái)，以期拋磚引玉。

1、高分子材料向“五化”發(fā)展
    邁入21世紀(jì)，高分子材料正進(jìn)一步向高性能化、高功能化、復(fù)合化、精細(xì)化和智能化方面發(fā)展。高性能化是生活質(zhì)量的提高和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而提出的要求，其含義是使材料具有更高的機(jī)械性能、耐熱性、耐久性和耐腐蝕性；高功能化的含義是指材料本身受外界物理或化學(xué)的刺激而產(chǎn)生特定功能，具有敏銳的應(yīng)答能力，可進(jìn)行選擇性、特異性工作（如：光學(xué)功能、生物功能等）。高功能高分子的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用是充滿活力的新領(lǐng)域，是高分子材料科學(xué)的希望，其目標(biāo)是創(chuàng)制理想的材料和人工合成“模擬生物”，實(shí)現(xiàn)第三次材料革命；復(fù)合化的含義是指由有機(jī)高分子、無(wú)機(jī)非金屬或金屬等幾類不同材料通過(guò)復(fù)合工藝組合而成新型材料的過(guò)程；精細(xì)化主要指加工、精制和人工修飾度更高、組成結(jié)構(gòu)控制得更精細(xì)以及更加超微型化（包括：薄膜化和集成化等）；至于智能化，后詳。

2、智能化的特點(diǎn)與實(shí)例
    智能化與高功能化，或者說(shuō)智能材料（Intelligent Materials）與功能材料（Functional Materials）的區(qū)別在于功能材料可以判斷環(huán)境，但不能順應(yīng)環(huán)境，而智能化材料的特點(diǎn)是具有對(duì)環(huán)境的響應(yīng)性，即材料在不同程度上具有檢測(cè)（傳感）功能，判斷和做出結(jié)論（處理）功能及指令（執(zhí)行）三種功能，材料智能化的三要素就是感知、信息和執(zhí)行。智能化或智能材料或智能化高分子材料的概念設(shè)計(jì)，可從以下觀念來(lái)構(gòu)想：
    （1）材料開(kāi)發(fā)的歷史，由結(jié)構(gòu)材料、功能材料進(jìn)而發(fā)展到智能材料；
    （2）人工智能在材料的水平反映一生物計(jì)算饑上的未來(lái)模式；
    （3）從材料設(shè)計(jì)的立場(chǎng)制造智能材料；
    （4）軟件功能引入材料；
    （5）人們對(duì)材料的期望；
    （6）能量傳遞；
    （7）材料具有時(shí)間軸，要求材料具有壽命預(yù)告、自修復(fù)、自分解甚至自學(xué)習(xí)、自增殖、自凈化功能和可對(duì)應(yīng)外部刺激時(shí)間軸積極自變的動(dòng)態(tài)性能。
    隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，特別是智能控制和人工智能走向?qū)嵱没?，智能材料和產(chǎn)品日益增多，真是“夢(mèng)想成真”，例如：日本松下公司制成的智能電冰箱裝有各種傳感器和微芯片，能識(shí)別、存儲(chǔ)、記憶各種商品的電子標(biāo)簽和條形碼提供的信息一生產(chǎn)日期、保質(zhì)期和數(shù)量等；美國(guó)研制成功的智能手槍，只有持槍人自己使用才能射出子彈，而犯罪分子即使搶、竊到手槍，也無(wú)法行兇作案；再如美國(guó)科學(xué)家最近研制成功的一種智能手杖，能幫助盲人避開(kāi)障礙物；智能電話不用撥號(hào)，只需報(bào)出對(duì)方電話號(hào)碼或姓名就能接通；以及能為使用不同語(yǔ)言的通話者擔(dān)任“翻譯”的翻譯電話機(jī)等。

3、高分子材料的智能化
    智能化的高分子材料和制品在日常生活、高科技和高附加值產(chǎn)業(yè)中已得到應(yīng)用，而且有蓬勃發(fā)展的趨勢(shì)。例如：日本推出的多種智能織物，有的可根據(jù)氣溫變化而改變性能，有的則能根據(jù)人的情緒而改變顏色，還有一種三層結(jié)構(gòu)的智能織物，能隨著情緒變化而改變顏色，用它制成內(nèi)衣，放在衣柜里呈黑色，如穿在身上，當(dāng)情緒發(fā)生波動(dòng)時(shí)，其顏色會(huì)閃爍不定；美國(guó)研制的新型智能防護(hù)衣，它在被劃破之后，會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，可以更好地保障在放射性、有毒環(huán)境中工作人員的安全；智能戰(zhàn)衣（內(nèi)衣）編織進(jìn)了光纖網(wǎng)絡(luò)和導(dǎo)電聚合物網(wǎng)絡(luò)，并有監(jiān)察士兵身體狀況的微型測(cè)量系統(tǒng)，在肚臍位置有個(gè)拾音器，腰部有微型無(wú)線電收發(fā)芯片。當(dāng)士兵受傷時(shí)，傷處的光纖和導(dǎo)電纖維被切斷，顯示出受傷部位，拾音器則分析受打擊聲音信號(hào)，判斷是刀傷還是槍傷。這些信息傳到救護(hù)中心后，醫(yī)護(hù)人員向智能內(nèi)衣發(fā)出詢問(wèn)信號(hào)，內(nèi)衣利用光纖網(wǎng)絡(luò)測(cè)量流出血液的光譜，探知血中含氧量，診斷是否心臟或動(dòng)脈出血，通過(guò)壓力傳感器，還可判明傷員是否出血，這樣，當(dāng)救護(hù)人員一接到傷員，無(wú)需再詳細(xì)檢查，便可直接有目的地展開(kāi)搶救。
    新加坡最近生產(chǎn)的一種智能玻璃，是將一種透明導(dǎo)電薄膜夾在兩層玻璃之間，通電后導(dǎo)電薄膜發(fā)揮作用，陽(yáng)光強(qiáng)時(shí)呈藍(lán)色，20%光線通過(guò)，95%的熱輻射反射回去；光線弱時(shí)，100%光線通過(guò)。近年用于大樓和汽車上的智能窗（Smart Window），它是利用本征導(dǎo)電聚合物處于中性狀態(tài)和摻雜充電狀態(tài)的顏色可逆轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)透明度可調(diào)的目的：在夏季，智能窗可調(diào)成深色，吸收部分日光，保持室（車）內(nèi)涼爽；在冬季白天，將智能窗調(diào)成透明，讓可見(jiàn)光和紅外線輻射進(jìn)入室（車）內(nèi)而取暖；而在冬季夜間，將智能窗調(diào)成深色，不讓室（車）內(nèi)熱量通過(guò)紅外線輻射而逸散于室（車）外，起到保暖作用。
    智能高分子凝膠是由三維高分子網(wǎng)絡(luò)與溶劑組成。這類高分子凝膠可感知外界環(huán)境細(xì)微變化與刺激（如pH值的變化），并經(jīng)分子線路傳遞與放大信號(hào)而對(duì)外做功，即具有傳感、處理與執(zhí)行三種功能。現(xiàn)已用作藥物釋放體系載體——智能藥物緩釋體系，使藥物受pH值控制脈沖釋放。
    智能高分予粘合劑，是我國(guó)學(xué)者的一個(gè)創(chuàng)舉，它是利用含有極性和非極性鏈段的微觀相分離高分子材料的界面刺激響應(yīng)性而制成的。它既可粘合極性基材，又可粘合非極性基材，這是由于粘極性材料時(shí)，它表面層的極性部分響應(yīng)，而粘非極性材料時(shí)，其表面層的非極性部分響應(yīng)的緣故。
聚合物電流變流體（Electrorheological Fluid）又稱電場(chǎng)致流變體是新型的智能材料。它由低介電常數(shù)的液體（如：有機(jī)硅油等）和高介電常數(shù)的懸浮顆粒（如聚苯乙烯類的聚電介質(zhì)）等組成。其特點(diǎn)是電場(chǎng)作用下，懸浮液中的顆粒會(huì)在極短時(shí)間內(nèi)（如若干毫秒）沿電場(chǎng)方向形成鏈狀結(jié)構(gòu)，使懸浮液的粘度極大地升高甚至轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢闪鲃?dòng)的固體，這種轉(zhuǎn)變還有可逆性。利用這種特性可制成汽車離合器（在一個(gè)充滿ERF的封閉箱內(nèi)，放入一連接著輸出傳動(dòng)軸的圓盤(pán)，當(dāng)施加電場(chǎng)時(shí)，流體迅速固化，則離合器中的輸入軸與輸出傳動(dòng)軸就接合了，便可傳動(dòng)力，當(dāng)除去電場(chǎng)，固化了的流體迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榭闪鲃?dòng)的流體，則輸入軸與輸出軸便脫離了）、車用減震器以及液壓閥、機(jī)械探針、航天遙控。還可用于新一代的機(jī)器人。若能制成高穩(wěn)定性、低電導(dǎo)率、高電流變活性的無(wú)水聚合物電流變流體，使之用于優(yōu)良的動(dòng)力傳輸、振動(dòng)控制、新一代機(jī)器人，則是自動(dòng)控制領(lǐng)域的革命。

4、智能化的橡膠制品
    如把橡膠工業(yè)看作一種材料工業(yè)，它與上述的一般高分子材料工業(yè)密不可分；但它與其
它材料工業(yè)有所不同，它不僅生產(chǎn)材料，而且還提供各類用橡膠制成的成套裝備。橡膠工業(yè)可以說(shuō)是一個(gè)傳統(tǒng)工業(yè)，典型的基礎(chǔ)性加工產(chǎn)業(yè)，從1839年固特異發(fā)明硫化技術(shù)至今，雖然取得塑煉和硫化、充氣輪胎、子午線輪胎等幾次重大技術(shù)突破，但與一些新興高科技產(chǎn)業(yè)相比是顯得老了。不過(guò)，作者寫(xiě)此拙文的目的是要強(qiáng)調(diào)如下觀點(diǎn)：“從來(lái)沒(méi)有夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，只有夕陽(yáng)技術(shù)”。橡膠有別的材料不具備的寶貴的特性——高彈性（當(dāng)然，加工等出現(xiàn)各種問(wèn)題也是由于這種高彈性——真是“成也蕭何，敗也蕭何”），如何揚(yáng)長(zhǎng)避短，大力提高產(chǎn)品的高新技術(shù)含量，開(kāi)發(fā)高附加值新產(chǎn)品，到高新技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)占據(jù)一席之地，使橡膠工業(yè)再現(xiàn)輝煌，賦予新的活力，成為“朝陽(yáng)工業(yè)”。最近國(guó)家科委頒布的九大類311種高新技術(shù)產(chǎn)品目錄中，有的以橡膠工業(yè)為主，也有需橡膠工業(yè)以不同角色參與，所以仍大有作為。例如，利用高新技術(shù)材料制成的大量的功能性和精密橡膠制品：各種各樣的功能鞋、功能性避孕套和功能輪胎等。如果在高功能化的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)橡膠制品的智能化，則前途無(wú)量，潛力很大。近年廣東工業(yè)大學(xué)的“材料與能源學(xué)院”和“電氣工程和自動(dòng)化系”合作，應(yīng)用ANN（人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)ArtificialNeural Network）研究開(kāi)發(fā)電磁波屏蔽和吸收的高分子材料就是沿著這樣思路進(jìn)行的。
下面根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)資料，對(duì)一些智能化的橡膠制品簡(jiǎn)單介紹一下。

4.1智能鞋
    有時(shí)我們提出這樣的看法，搞科研、開(kāi)發(fā)，當(dāng)然要強(qiáng)調(diào)嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，但也要敢于所謂“異想天開(kāi)”和“胡思亂想”，要有一股不怕和不信“邪”的勁，爭(zhēng)取“美夢(mèng)成真”。就以膠鞋為例，其世界產(chǎn)量居各類鞋之冠，使用面極廣，從日常生活到體育運(yùn)動(dòng)、勞動(dòng)保護(hù)和旅游休閑。按其功能分，有生活鞋、勞動(dòng)鞋、運(yùn)動(dòng)鞋三大類。雖然人們天天接觸它，其設(shè)計(jì)也要遵循“產(chǎn)品的功能、物質(zhì)技術(shù)條件和美好形象”三大要素，但其內(nèi)涵中的運(yùn)動(dòng)生理力學(xué)的考慮是否夠呢?穿了鞋的腳有時(shí)感到合腳、舒適，但有時(shí)則不那么感到合腳、不那么舒適，究其原因是因?yàn)槲覀內(nèi)说哪_在一天24小時(shí)之內(nèi)會(huì)有微小的變化，其最大的變化幅度可達(dá)5%～8%，于是有的人就“異想天開(kāi)”，提出能否按材料智能化的“感知、信息處理和執(zhí)行”三要素研究開(kāi)發(fā)一種“智能鞋”?也就是說(shuō)，當(dāng)人的腳由于生理因素的影響而變大變小之時(shí)，“智能鞋”便“感知”到，于是經(jīng)過(guò)“信息處理”，判斷作出結(jié)論，最后發(fā)出指令——調(diào)整鞋的大小。近年來(lái)，美國(guó)一家公司“美夢(mèng)成真”了，已研制出一種“智能鞋”。其實(shí)“智能鞋”并不神秘，該鞋的關(guān)鍵是控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)由芯片和傳感器等組成，很小巧，可方便地安在鞋內(nèi)，因?yàn)檎麄€(gè)“智能化”控制系統(tǒng)（包括“氣閥”）和微型電池（提供能量用）只有5mm3。其工作原理也不復(fù)雜，該控制系統(tǒng)不斷檢測(cè)鞋內(nèi)的空間變化，根據(jù)空間的變化“指示”鞋中的“氣閥”對(duì)鞋的大小作出相應(yīng)的調(diào)整。例如：人腳變大，氣閥打開(kāi)，鞋子微脹，這樣穿著更合腳、舒適，運(yùn)動(dòng)員便能取得更好的成績(jī)。

4.2高吸水橡膠（樹(shù)脂）和智能防水材料
    高吸水性樹(shù)脂是具有與水接觸后很快吸收比自身質(zhì)量重?cái)?shù)百倍水份而發(fā)生膨脹作用的高分子樹(shù)脂。按原料不同，可分為淀粉系、纖維素系、聚丙烯酸系、聚乙烯醇系等。這些高吸水性樹(shù)脂都具有天然的或合成的高分子電解質(zhì)的離子相互排斥而導(dǎo)致分子擴(kuò)大，又由于交聯(lián)結(jié)構(gòu)而抑制分子擴(kuò)大，這兩種作用平衡的結(jié)果，而且其分子上含有大量親水基因，使它們有很高的吸水能力和保水能力，吸水率可達(dá)數(shù)百倍，甚至幾千倍。但對(duì)于低pH或鹽的水溶液，其吸收能力下降50倍左右。高吸水性樹(shù)脂可用于制作紙餐巾或紙尿布、婦女衛(wèi)生巾及外科用敷料等吸水性衛(wèi)生用品材料，它可以粉末狀制品夾在薄紙中，壓成片狀，或混合在紙漿中使用。還可利用其保水能力在農(nóng)業(yè)保鮮劑、苗木移植保水劑、污泥凝固劑方面開(kāi)發(fā)更新的用途。由于高吸水性樹(shù)脂可以根據(jù)環(huán)境的相對(duì)濕度不同，吸入或釋放水分，所以，“開(kāi)發(fā)大西北”，在沙漠地區(qū)或干旱地區(qū)，改善生態(tài)環(huán)境，人工栽培植物（種樹(shù)、植草或其它農(nóng)作物）時(shí)使用它，可提高植物的成活率，也可作室內(nèi)濕度調(diào)節(jié)材料。
    橡膠在建筑方面有廣泛的用途。作者于1986年在美國(guó)阿克隆大學(xué)做研究工作時(shí)，已了解到建筑業(yè)用的橡膠量?jī)H次于汽車工業(yè)，要使橡膠工業(yè)有點(diǎn)“朝陽(yáng)工業(yè)”的味道，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)橡膠在建筑業(yè)中的應(yīng)用是很重要的。特別是防水材料、密封材料、防水涂料等在屋面、地面、地下室及水池等方面的應(yīng)用近年有較大的發(fā)展，正不斷推出新材料和新制品，例如：“智能防水材料”，它可以當(dāng)出現(xiàn)裂縫之時(shí)，自動(dòng)地釋放粘合劑，自發(fā)地防泄堵漏。國(guó)內(nèi)外研制開(kāi)發(fā)的“吸（遇）水膨脹橡膠”是能夠自發(fā)堵漏的橡膠，雖然智能化程度目前仍不夠高：但在國(guó)外，如美國(guó)、日本等廣泛用于防水堵漏工程（如建筑用嵌縫膠條、地鐵、隧道、水壩及游泳池等防水堵漏工程）。國(guó)內(nèi)雖有研究開(kāi)發(fā)，但商品化仍不多，急需研究開(kāi)發(fā)出防水堵漏智能程度更高、效果更好、更可靠、施工更簡(jiǎn)便、耐腐蝕、耐沖刷、更有耐久性的維修或整體材料與制品。
    吸（遇）水膨脹橡膠，簡(jiǎn)單地說(shuō)，是橡膠與上述高吸水性樹(shù)脂的共混物。稍詳細(xì)一點(diǎn)即是橡膠（如天然膠、丁苯膠、丁腈膠和聚異丁烯等）、高吸水性樹(shù)脂（如上述的聚丙烯酸鈉和馬來(lái)酸酐化聚丁烯等）和增容劑、共硫化體系三者的共混物。如要制造止水膠帶，可經(jīng)擠出機(jī)擠出成帶狀（或其它異型材），再硫化即可。但遇水膨脹橡膠仍存在一些問(wèn)題，如：
    （1）親油的橡膠與親水的吸水樹(shù)脂之間不易相容、“相”間粘合力小、表面張力大。故吸水樹(shù)脂易從橡膠基質(zhì)中脫落，影響吸水穩(wěn)定性和力學(xué)性能。
    （2）采用不飽和橡膠作基質(zhì)膠，不耐老化、壽命短。
    （3）如需加熱硫化成型，難以適應(yīng)不規(guī)則形狀的嵌縫的止水要求。
    （4）有時(shí)吸水膨脹倍數(shù)過(guò)大而且不可調(diào)節(jié)等等。
    針對(duì)上述問(wèn)題，提高其功能化和智能化程度，國(guó)內(nèi)外都在努力改進(jìn)?？傮w來(lái)說(shuō)，其研究開(kāi)發(fā)情況大致如下：
    （a）研究更好的增容劑，如：用馬來(lái)酸酐化的三元乙丙橡膠作增容劑，合成新的兩親性的嵌段或接枝共聚物作增容劑，以提高橡膠基質(zhì)與吸水樹(shù)脂之間的結(jié)合力。
    （b）采用耐候性更好的飽和主鏈橡膠（如三元乙丙橡膠、丙烯酸酯橡膠等作基質(zhì)膠，以提高遇水膨脹橡膠的耐老化性能，延長(zhǎng)使用壽命。
    （c）研制室溫硫化體系膠料，如在橡膠分子鏈上引入可螯合金屬離子的官能團(tuán)（如在三元乙丙橡膠或丙烯酸酯橡膠分子鏈接上一些可以和鋁、鈣、鋅離子形成水不溶的穩(wěn)定配位化合物的特殊官能團(tuán)），從而使橡膠能在室溫硫化，便可用于水泥嵌縫、適于不規(guī)則形狀的止水防漏工程之用。施工十分方便，而且節(jié)能。不僅如此，由于上述的無(wú)機(jī)高價(jià)離子的滲透性強(qiáng)，濃度可調(diào)，故交聯(lián)密度均勻，形狀尺寸可變，更具有智能化的味道。
（d）此外，近年日本專利還提出開(kāi)發(fā)泡沫型遇水膨脹橡膠，產(chǎn)品密度低，更具有成本低的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

4.3智能輪胎
    眾所周知，對(duì)高性能輪胎的要求是滾動(dòng)阻力低（節(jié)油、減少污染）；在干、濕、冰雪路面抓著力、牽引力大，耐磨耗；調(diào)整行駛舒服，轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定安全等，隨著人們生活質(zhì)量的提高和高科技特別是微電子學(xué)和自動(dòng)控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)輪胎的使用性能（尤其是舒適安全方面）提出了更高的要求，甚至是所謂“異想天開(kāi)”。例如：輪胎的硬度是否可以根據(jù)車速的變化，高速變硬，低速變軟，遇到結(jié)冰路面，會(huì)自動(dòng)變軟，以提高抓著力和安全舒適性呢?回答是肯定的，又是“美夢(mèng)成真”。發(fā)達(dá)國(guó)家的輪胎公司，如美國(guó)的固特異、日本的普利司通、法國(guó)的米其林、意大利的倍耐力等公司，都在努力研究開(kāi)發(fā)“用戶能在使用過(guò)程中隨時(shí)便于掌握輪胎性能變化的智能輪胎”。智能輪胎目前主要用于大型車隊(duì)和建筑工地等方面。智能輪胎制造技術(shù)不太復(fù)雜，管理也方便。智能輪胎有多種：有的智能輪胎，由于胎內(nèi)裝有微型電腦芯片或者芯片與胎體相連接，故能自動(dòng)記錄、傳遞和監(jiān)控輪胎行駛溫度、氣壓，以便使之在不同使用條件下均保持最佳使用性能，因此，不僅可提高輪胎行駛安全、舒適性，而且可節(jié)省輪胎費(fèi)用（省10%～15%）、延長(zhǎng)使用壽命（延長(zhǎng)10%）；有的智能輪胎（又稱“可控輪胎”），其膠料中加入了一種能使橡膠分子的振動(dòng)頻率隨著車速而變化的“特殊硅”，這樣，輪胎的硬度便會(huì)隨車速而變化，即高速變硬，低速變軟，這是橡膠粘彈性原理的一種體現(xiàn)；有的智能輪胎，在積水路面上行駛，可探測(cè)水的深度，進(jìn)而變花紋，以防水滑。而遇到結(jié)冰路面，則自動(dòng)變軟，從而提高對(duì)路面的抓著力；此外，還有的智能輪胎有主動(dòng)安全應(yīng)變系數(shù)，可以主動(dòng)地根據(jù)路面狀況來(lái)改變行駛溫度。

4.4智能安全氣囊
    汽車安全氣囊已問(wèn)世20多年了，確實(shí)挽救了很多人的生命，但由于其展開(kāi)高達(dá)300km?h-1，足以對(duì)兒童甚至身材矮小的人構(gòu)成嚴(yán)重威脅，故要改進(jìn)，使之智能化。智能化安全氣囊是在普通安全氣囊的基礎(chǔ)上增設(shè)三種傳感器（紅外線、重量和超聲波傳感器）和與之配套的計(jì)算機(jī)軟件而成的。這三種傳感器的功能如下：紅外線傳感器能根據(jù)熱量，探明座椅上是人，還是物體；重量傳感器根據(jù)重量感知乘員的位置是大人還是兒童；超聲波傳感器能探明乘員的位置以及是否系好了安全帶，而計(jì)算機(jī)軟件則能根據(jù)乘員的體重、所處的位置和是否系好安全帶以及汽車碰撞速度和撞擊程度等，及時(shí)調(diào)整氣囊的膨脹時(shí)機(jī)、膨脹速度和膨脹程度，使安全氣囊對(duì)乘客提供最合理和最有效的保護(hù)。這種智能化安全氣囊具備了智能化的三要素感知、信息處理和執(zhí)行。發(fā)達(dá)國(guó)家一些汽車公司，如美國(guó)福特、日本的豐田和日產(chǎn)等公司于2000年左右安裝試驗(yàn)。

5、結(jié)語(yǔ)
    展望21世紀(jì)我國(guó)的橡膠工業(yè)，應(yīng)了解橡膠行業(yè)的前沿產(chǎn)品——高分子智能材料和智能化橡膠制品的概念、特點(diǎn)及其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，努力提高橡膠材料和制品的高功能化和智能化的程度，大力研究開(kāi)發(fā)高功能化和智能化橡膠制品，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)能力，以迎接加入WTO之后的挑戰(zhàn)。
    最后，我還想說(shuō)一句“只有敢做夢(mèng)的人，才有實(shí)現(xiàn)夢(mèng)的可能”。

《現(xiàn)代橡膠》編輯部

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來(lái)自： hm1209 > 《橡膠制品》

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