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醫用高分子材料研究范文1
隨著高分子科學與技術的不斷發展，不論是基礎研究還是實際應用需求，都要求高分子化合物在微觀上具有較均一的結構。因此，高分子的精密控制聚合和其精細合成化學發展很快。會上，可控自由基聚合和樹狀高分子的合成占了很大篇幅。就生物醫用高分子而言，內醋和交醋的活性開環聚合及其聚合產物的修飾仍有大量研究報道，包括新開環聚合催化劑、多組分聚合體系、分子量控制等。多糖類高分子的合成又有新進展，以2一甲基一(6一O一對甲苯磺酞基一1，2-二脫氧一a一D一毗喃葡糖)一【2，1一d]一2惡哇琳為單體，在10一樟腦磺酸催化下可聚合生成支化的氨基多糖，數均高分子量達到6300;由經丙基。環糊精與PEG形成的超分子聚合物，經L氨基酸封端后進一步在環糊精單元上負載藥物，形成了奇特的藥物控制釋放體系。NCA方法合成聚氨基酸過去只能在無水體系中進行，而以高HLB值的非離子表面活性劑為乳化劑，可實現y一節基一L一谷氨酸一N一碳酸配的懸浮聚合，得到均勻的聚氨基酸微球。
2生物醫用高分子材料的表面修飾
生物醫用材料一旦植人體內，就會遇到生物相容性間題，即生命體系與材料界面之間在分子水平和細胞水平上的相互作用。生命體系為含水體系，然而具有良好加工性能和力學性能的高分子材料往往具有較強的疏水性。因此，當這些材料與機體組織接觸時，會產生較高的界面能。為了使材料的表面能降低，可采用等離子體輻射、電子束輻射、激光紫外輻射等技術處理高分子材料表面，從而在材料表面引人OH，COOH和CHO等極性基團，以降低材料表面水接觸角，提高親水性，使之更適用于醫用目的(抗凝血材料、眼科材料和軟組織接觸材料等)。值得特別注意的是，會上多次報道了P認和PLAGA的表面處理，以改善其表面親水性和細胞相容性，來滿足組織工程的客觀需要。
3合成高分子一生物高分子雜化材料
合成高分子和生物高分子的雜化主要是通過化學方法進行的，包括綴合、接枝聚合和生物高分子在材料表面的固定化。合成雜化材料的目的，一方面是為了通過雜化克服醫用生物大分子的某些缺點(如穩定性、免疫原性等)或改變生物大分子的特性(如酶的催化選擇性、DNA藥物的細胞親和性等);另一方面是為了通過生物大分子在材料表面的固定化，改善生物醫用高分子材料的生物相容性。對于表面惰性材料，其表面固定化生物大分子，可在材料表面經物理修飾活化之后進行。如果材料本身含有反應性基團，則可以直接通過化學反應固定生物大分子。在材料表面固定化肝素，可改善材料表面的抗凝血性能，用作血液接觸材料。在材料表面固定化Fibronectin及其短膚(GRGDS)、膠原樣膚等，可以改善細胞在材料表面的附著性能，用作組織工程的支架材料。
醫用高分子材料研究范文2
關鍵詞：高分子材料 可降解 生物
我國目前的高分子材料生產和使用已躍居世界前列，每年產生幾百萬噸廢舊物。如此多的高聚物迫切需要進行生物可降解，以盡量減少對人類及環境的污染。生物可降解材料，是指在自然界微生物，如細菌、霉菌及藻類作用下，可完全降解為低分子的材料。這類材料儲存方便，只要保持干燥，不需避光，應用范圍廣，可用于地膜、包裝袋、醫藥等領域。生物可降解的機理大致有以下3 種方式： 生物的細胞增長使物質發生機械性破壞； 微生物對聚合物作用產生新的物質；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。按照上述機理，現將目前研究的幾種主要的可生物可降解的高分子材料介紹如下。
1、生物可降解高分子材料概念及降解機理
生物可降解高分子材料是指在一定的時間和一定的條件下，能被微生物或其分泌物在酶或化學分解作用下發生降解的高分子材料。
生物可降解的機理大致有以下3種方式：生物的細胞增長使物質發生機械性破壞；微生物對聚合物作用產生新的物質；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。一般認為，高分子材料的生物可降解是經過兩個過程進行的。首先，微生物向體外分泌水解酶和材料表面結合，通過水解切斷高分子鏈，生成分子量小于500的小分子量的化合物；然后，降解的生成物被微生物攝入人體內，經過種種的代謝路線，合成為微生物體物或轉化為微生物活動的能量，最終都轉化為水和二氧化碳。
因此，生物可降解并非單一機理，而是一個復雜的生物物理、生物化學協同作用，相互促進的物理化學過程。到目前為止，有關生物可降解的機理尚未完全闡述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在機體內的降解還被描述為生物吸收、生物侵蝕及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除與材料本身性能有關外，還與材料溫度、酶、ph值、微生物等外部環境有關。
2、生物可降解高分子材料的類型
按來源，生物可降解高分子材料可分為天然高分子和人工合成高分子兩大類。按用途分類，有醫用和非醫用生物可降解高分子材料兩大類。按合成方法可分為如下幾種類型。
2.1微生物生產型
通過微生物合成的高分子物質。這類高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖，具有生物可降解性，可用于制造不污染環境的生物可降解塑料。如英國ici 公司生產的“biopol”產品。
2.2合成高分子型
脂肪族聚酯具有較好的生物可降解性。但其熔點低，強度及耐熱性差，無法應用。芳香族聚酯(pet) 和聚酰胺的熔點較高，強度好，是應用價值很高的工程塑料，但沒有生物可降解性。將脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺) 制成一定結構的共聚物，這種共聚物具有良好的性能，又有一定的生物可降解性。
2.3天然高分子型
自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質素等均屬可降解天然高分子，這些高分子可被微生物完全降解，但因纖維素等存在物理性能上的不足，由其單獨制成的薄膜的耐水性、強度均達不到要求，因此，它大多與其它高分子，如由甲殼質制得的脫乙酰基多糖等共混制得。
2.4摻合型
在沒有生物可降解的高分子材料中，摻混一定量的生物可降解的高分子化合物，使所得產品具有相當程度的生物可降解性，這就制成了摻合型生物可降解高分子材料，但這種材料不能完全生物可降解。
3、生物可降解高分子材料的開發
3.1生物可降解高分子材料開發的傳統方法
傳統開發生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化學合成法和微生物發酵法等。
3.1.1天然高分子的改造法
通過化學修飾和共混等方法，對自然界中存在大量的多糖類高分子，如淀粉、纖維素、甲殼素等能被生物可降解的天然高分子進行改性，可以合成生物可降解高分子材料。此法雖然原料充足，但一般不易成型加工，而且產量小，限制了它們的應用。
3.1.2化學合成法
模擬天然高分子的化學結構，從簡單的小分子出發制備分子鏈上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物，這些高分子化合物結構單元中含有易被生物可降解的化學結構或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段?；瘜W合成法反應條件苛刻，副產品多，工藝復雜，成本較高。
3.1.3微生物發酵法
許多生物能以某些有機物為碳源，通過代謝分泌出聚酯或聚糖類高分子。但利用微生物發酵法合成產物的分離有一定困難，且仍有一些副產品。
; 3.2生物可降解高分子材料開發的新方法——酶促合成
用酶促法合成生物可降解高分子材料，得益于非水酶學的發展，酶在有機介質中表現出了與其在水溶液中不同的性質，并擁有了催化一些特殊反應的能力，從而顯示出了許多水相中所沒有的特點。
3.3酶促合成法與化學合成法結合使用
酶促合成法具有高的位置及立體選擇性，而化學聚合則能有效的提高聚合物的分子量，因此，為了提高聚合效率，許多研究者已開始用酶促法與化學法聯合使用來合成生物可降解高分子材料
4、生物可降解高分子材料的應用
目前生物可降解高分子材料主要有兩方面的用途：（1）利用其生物可降解性，解決環境污染問題，以保證人類生存環境的可持續發展。通常，對高聚物材料的處理主要有填埋、焚燒和再回收利用等3種方法，但這幾種方法都有其弊端。（2）利用其可降解性，用作生物醫用材料。目前，我國一年約生產3000 多億片片劑與控釋膠囊劑，其中70%以上是上了包衣的表皮，其中包衣片中有80%以上是傳統的糖衣片，而國際上發達國家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片，因此，我國的片劑制造水平與國際先進水平有很大的差距。國外片劑和薄膜衣片多采用羥丙基甲纖維素，羥丙纖維素、丙烯酸樹脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纖維素、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、羥甲基纖維素鈉、微晶纖維素、羥甲基淀粉鈉等。
參考文獻：
醫用高分子材料研究范文3
關鍵詞：高分子材料；化工材料；發展現狀
我國自上世紀80年代以來，開始致力于高分子化工材料的研發，并且將高分子化工材料用于多種領域，滿足了節能減排、高性能高科技等現代社會發展的要求。除了本文主要介紹三種材料以外，我國在烯類單體聚合、a―烯烴的聚合、乙烯基單體的光聚合與光刻膠等方面也取得很大的研究成果，隨著現代科技的發展以及社會發展的進一步需求，高分子化工材料將得到進一步的開發研究，并廣泛的應用于農業、工業、醫學、生物、能源等領域。高分子智能材料已經成為材料科學發展的一個重要研究領域，全世界各個國家科學家都在為此作不懈的努力。從人類歷史發展來看，任何一種重要材料的發明和利用，都能夠把人類改造自然，創造社會的能力提高到一個新的高度，并給社會生產力和人類生產生活帶來巨大的影響，使人類的物質文明建設和精神文明建設共同向前推進一大步。所以可以肯定的說，未來將會有更多更好更實用的智能材料出現在我們的面前。
一、高分子材料概念描述
所謂高分子材料是指由許多重復單元共價連接而成的，分子量很大的一類分子所組成的相關聚合物，并且具有粘彈性。高分子材料正在向以下幾方面發展：高功能化，高性能化，復合化，精細化和智能化。鑒于此，我國的高分子材料在進一步開發通用的基礎上，應該重點發展高分子材料品種、提高技術水平、擴大生產以進一步滿足市場需要。天然高分子是存在于動物、植物及生物體內的高分子物質，可分為天然纖維、天然樹脂、天然橡膠、動物膠等。合成高分子材料主要是指塑料、合成橡膠和合成纖維三大合成材料，此外還包括膠黏劑、涂料以及各種功能性高分子材料。合成高分子材料具有天然高分子材料所沒有的或較為優越的性能，較小的密度、較高的力學、耐磨性、耐腐蝕性、電絕緣性等。
二、高分子材料的應用分析
（一）聚烯烴材料
聚烯烴是高分子化工材料中用量最大的，也是應用范圍最廣的一種，主要在汽車、建筑、家電等領域得到廣泛的應用。聚烯烴是烯烴的聚合物，是由乙烯、丙烯1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烴以及某些環烯烴單獨聚合或共聚合而得到的一類熱塑性樹脂的總稱，主要通過高壓聚合或者低壓聚合如溶液法、漿液法等方法生產合成，主要品種有聚乙烯以及以乙烯為基礎的一些共聚物、聚丙烯以及以聚丙烯為基礎的丙烯共聚物。具有容易加工、綜合性能良好、原料豐富，價格低廉等優點。目前，各研究機構正在研究使用過渡金屬做催化劑，進行各類烯烴的聚合。近年來，隨著節能減排、低碳經濟以及可持續發展思想的深入，聚烯烴的合金化、高性能化和多樣化成為研究的方向和重點。
（二）高分子智能材料
高分子智能材料是通過有機和合成的方法，使無生命的有機材料變得具有生物功能的一種材料。其功能可隨外界條件的變化而有意識地調節、修飾和修復。形狀記憶高分子材料是指在一定條件下賦予高分子材料的起始裝態，當外部條件發生改變時，它可以改變成相應地形狀，并能固定其形態。當外部條件再次發生改變時，智能高分子材料以特定的規律和方式再一次發生變化并恢復至起始態。從而完成從起始記憶態到固定變形態再到恢復起始態的循環過程。自行調溫調光的新型建筑材料，成分是由水和聚合物構成的。在低溫時聚合物是成串排列的，為透明狀，能夠透過90%的光線。加熱時，這種聚合物就以纖維的形式聚合在一起，成乳白色，能夠阻擋90%的光線。并且這種可逆過程是在兩三度溫差范圍內完成的。具有傳感功能的高分子材料，這種與傳感器結合起來的高分子材料，已成為智能材料的一個新特點。例如，裝有壓電陶瓷傳感器的機器人，可以靈敏地感覺到軸承脫離時摩擦力突然變化的情況，并迅速作出握緊反應。
（三）稀土催化材料
稀土元素具有獨特的化學性能和物理組成，以稀土元素為基礎的稀土功能材料在信息、生物、新技術、新能源以及環境保護等現代科學技術和現代工業發展中起著十分重要的作用，稀土催化材料比傳統的貴金屬催化材料相比，具有資源豐度高、成本低、生產工藝水平高以及性能優越等方面的優勢。稀土催化材料不僅能夠提高生產效率，最重要的是能夠節約資源和能源，進而減少環境污染。上世紀60年代，中科院長春應用化學研究所運用稀土化合物組成新型催化劑用于二烯烴的聚合以及橡膠的制備，打破了傳統的Z-N催化劑，取得重大研究進展。目前稀土催化材料大量運用在能源環境領域中，如汽車尾氣凈化、工業廢氣以及人居環境凈化等方面。
（四）生物醫用材料
生物醫學材料指的是一類具有特殊性能、特種功能，用于人工器官、外科修復、理療康復、診斷、治療疾患，而對人體組織不會產生不良影響的材料。高分子合成的生物醫用材料通過分子設計和聚合，能夠獲得具有良好物理性能和生物相容性的生物材料，其中高分子軟材料常用做為人體軟組織如血管、食道和指關節等的替代品。合成的高分子硬材料可以用作人工硬腦膜、籠架球形的人工心臟瓣膜的球形閥等；液態的合成材料如室溫硫化硅橡膠可以用作注入式組織修補材料。
三、結束語
新型高分子材料對人們的日常生活和工作產生越來越大的影響，本文從幾個方面介紹新型智能高分子材料。主要包括高分子材料的含義，發展現狀和高分子材料的應用等幾方面內容。作為一種與國民經濟、高科技技術和現代化生活密切相關重要的材料已經在各個領域中發揮了巨大的作用，人類已經進入了高分子時代。
參考文獻：
醫用高分子材料研究范文4
【關鍵字】生物降解;高分子;材料
隨著經濟的不斷發展，人們生活水平的不斷提高，大量的高分子材料在各個領域發揮重要作用，而廢棄的高分子材料對環境的污染也日益嚴重。廢棄塑料的處理方法主要分為掩埋和焚燒，這兩種方法都會產生新的污染物污染環境。針對這一問題，許多國家實行了3R工程，3R指的是減少使用（Reduction）、重復使用（Reuse）、循環回收（Recycle）。但這只是減少了廢棄塑料的使用，沒有從根本上解決問題。如今，各種存在的處理廢棄塑料的方法都會造成污染，因此研究與開發環境可接受的降解性高分子材料是解決環境污染的重要方法。
1生物可降解高分子材料的用途
生物可降解高分子材料也被稱為“綠色生態高分子材料”，它在環境日益污染的今天發揮著重要的作用，主要分為以下幾個部分。
1.1解決環境污染問題
利用生物可降解高分子的生物可降解性有效解決環境污染問題。據統計，目前世界的高分子材料的產量已經超過1.2億噸，這些高分子材料在被使用后產生了大量廢棄物，這些廢棄物變成污染源，造成地下水與土壤的嚴重污染，進一步危害動植物的生長，對人類更是極其不利。20世紀90年代初期，在可以用來處理固體廢物垃圾填埋的場地用完以后，一些發達國家開始向落后國家出口垃圾，這一行為對發展中國家的影響是巨大的。一系列環境危機引發了人類的覺醒，發展可降解的環境友好型的材料成了科學家們的主要研究的方向，生物可降解高分子材料的出現為人類解決了這一難題，它能在一定條件下，利用微生物分泌酶的作用進行分解，大大減少了對環境的污染。
1.2生物可降解高分子在醫療器材中的使用
利用生物可降解高分子的特性可以制作生物醫用材料。使用可降解高分子制作成的藥物可以在人體內分解，參與人體的新陳代謝。在生物可降解分子研究的初期，研究內容主要集中于部分降解的可崩潰型高分子材料的研究，但現在這一研究已經逐漸被否定。目前許多國家仍然在不斷研究與發展生物可降解性的高分子材料，然而由于技術水平與成本的制約，生物可降解高分子的研究還沒有達到令人滿意的程度。
1.3生物可降解高分子材料在包裝行業中的應用
眾所周知，包裝行業中使用高分子材料的情況非常多，大量的廢棄包裝材料對環境的污染程度是可想而知的。目前市面上各種包裝材料主要以聚乳酸為首。聚乳酸具有良好的隔水性和透明性。作為基本材料的乳酸是人體可接受的固有物質之一，這使得聚乳酸對人體無毒無害，被廣大消費者接受。而傳統的包裝材料由合成樹脂構成，由于傳統樹脂的分解性不強，廢棄的包裝材料造成了40%的城市垃圾，成為最主要的環境污染源。
2生物可降解高分子的降解機理
生物降解指微生物的分解作用，在高分子領域指的是高分子材料在溶劑化，簡單水解和酶反應等條件下，轉化為相對簡單的中間產物或小分子的過程。高分子材料的生物降解主要由水合作用，強度損失，物質整體化喪失和質量損失4個階段組成。水合作用是指由范德華力氫鍵所維系的二次、三次結構的破裂而引發的水合作用。接下來在化學作用或酶的催化作用下，高分子主鏈可能破裂，造成高分子材料的強度降低。而高分子主鏈、交聯劑、外懸基團的開裂會進一步造成交聯高分子材料強度的降低，高分子鏈進一步斷裂。高分子鏈的不斷斷裂造成質量損失和相對分子質量的降低，相對分子質量低到一定程度后就會被酶分解代謝稱為水和二氧化碳等。由此可見，生物的降解過程并非是單一的化學反應，而是復雜的生物物理，生物化學的協同作用，是物理化學生物相互影響促進的過程。
3影響生物可降解高分子降解性的因素
3.1生物高分子的分子主鏈的影響
四大通用塑料聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯都具有C―C鍵為主鍵的結構，使得它們對微生物的阻抗性很高，而根據研究表明，當聚合物的主鏈上含有C-O，C-N鍵時，聚合物對生物降解的敏感性大大提高。因此，根據共聚原理，想要制備出生物降解塑料就必須要在聚合物中引入易于生物降解的化學鍵。
3.2支化與分子量對生物高分子降解的影響
國外研究表明，對分子量范圍為170～620的線性與支鏈型碳氫聚合物的生物降解性進行分析比較，結果表明支鏈型聚合物的真菌生長速度與線性聚合物相比明顯小得多，也就是說線性的碳氫聚合物更易于降解。同時分子量的大小對高分子材料的影響也是巨大的，例如PS、PE、聚丁二烯和聚異丁烯只有在分子量小于特定值后才能夠被菌種所分解。
3.3降解環境對生物高分子降解的影響
雖然材料結構是決定生物大分子降解的主要因素，但是環境對生物大分子材料的降解也有一定的影響作用。降解環境主要指降解過程中的水，溫度，酸堿度和氧濃度等。水是微生物生長與代謝的基本條件，只有水的供應量足夠，微生物才可以進行分解材料。而溫度對微生物也有影響，每一種微生物都有適合其生長的最佳溫度與酸堿度，一般來說真菌生長在酸性條件下，而細菌在堿性條件下的生長更加迅速，想要提高降解效率，就必須要保證微生物的正常生長，為微生物提供合適的溫度，酸堿度等生長環境。
4生物可降解高分子的前景展望
由于我國生物高分子技術的研究并不成熟，國內的生物可降解高分子的開發與應用還存在一些問題。比如：產品價格過高，產品的性能和用途受到限制，產品生產技術不夠成熟等。盡管高分子市場存在許多不足，隨著人們環保意識的增強和我國環保法規的不斷完善，生物可降解高分子的市場仍在迅速增長。塑料薄膜、包裝材料、醫用材料等領域生物可降解高分子材料的研究將會得到更好的發展。目前針對如何解決市場出現的問題，研究者正在不斷努力，降低開發生產成本，對現有的可降解高分子進行性能改進，以獲取更高質量的高分子材料。研究開發低成本，高性能，具有降解時控性，高效性和徹底性的生物高分子材料成為高分子領域的主要研究方向。
【參考文獻】
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醫用高分子材料研究范文5
關鍵詞 高分子材料 智能高分子材料 響應速率 進展
智能高分子凝膠
高分子凝膠是指三維高分子網絡與溶劑組成的體系，網絡交聯結構使其不溶解而保持一定的形狀，因為凝膠結構中含有親溶劑性基團，使之可被溶劑溶脹而達到平衡體積。這類高分子凝膠可隨環境條件的變化而產生可逆的、非連續性的體積變化。高分子凝膠的溶脹收縮循環使之可應用于化學閥、吸附分離、傳感器和記憶材料等領域；循環提供的動力可用來設計“化學發動機”；網孔的可控性適用于智能藥物釋放體系。高分子凝膠的刺激響應性包括物理刺激（如熱、光、電場磁場、力場、電子線和射線）響應性和化學刺激（如值、化學物質和生物物質）響應性。隨著智能高分子材料的深入研究，發展具有多重響應功能的“雜交型”智能高分子材料已成為這一領域的重要發展方向。例如，劉鋒等合成的羧基含量不同的 值敏感及溫度敏感水凝膠聚（異丙基丙烯酰胺丙烯酸）及含有聚二甲基硅氧烷的聚（異丙基丙烯酰胺 丙烯酸），可使吸附在水凝膠中的木瓜酶隨著生物體內環境的變化而自行完成藥物的控制釋放。紫外線輻射法合成的甲基丙酰胺，二甲氨基乙酯水
目前，具有化學閥功能的高分子膜應用范圍還比較窄，尚依賴于新材料領域的不斷發展。
形狀記憶高分子材料
形狀記憶高分子材料是利用結晶或半結晶高分子材料經過輻射交聯或化學交聯后具有記憶效應的原理而制造的一類新型智能高分子材料。形狀記憶過程可簡單表述為：初始形狀的制品―二次形變―形變固定―形變回復。其性能的優劣，可用形狀回復率、形變量等指標來評價。在醫療領域， 形態記憶樹脂可代替傳統的石膏繃扎， 具有生物降解性的形狀記憶高分子材料可用作醫用組合縫合器材、 止血鉗等。在航空領域， 形狀記憶高分子材料被用作機翼的振動控制材料。利用高分子材料的形狀記憶智能可制備出熱收縮管和熱收縮膜等。近幾年來， 我國已先后開發出石油化工、通信光纜等領域的熱收縮制品及天然氣、市政工程供水及其他管道接頭焊口和彎頭的密封與防腐的輻射交聯聚乙烯熱收縮片。聚全氟乙丙烯樹脂熱收縮管是一種新型的熱收縮材料，具有較強的機械強度，能長期在―260攝氏度至205攝氏度下使用，并保持原有聚全氟乙丙烯樹脂優異的電氣性、耐化學腐蝕性 。以對苯二甲酸二甲酯、間苯二甲酸、乙二醇為原料，采用間歇聚合法可合成熱收縮膜用共聚酯切片，采用雙向拉伸工藝制得的新型包裝膜―― ― 熱收縮性雙軸拉伸共聚酯膜，可用作精密電子元件及電纜包覆材料。目前，形狀記憶聚氨酯、聚降冰片烯、聚苯乙烯的研究開發有著誘人的發展前景。
智能織物
將聚乙二醇與各種纖維 （如棉、聚酯或聚酰胺聚氨酯）共混物結合，使其具有熱適應性與可逆收縮性。所謂熱適應性是賦予材料熱記憶特性，溫度升高時纖維吸熱，溫度降低時纖維放熱，此熱記憶特性源于結合在纖維上的相鄰多元醇螺旋結構間的氫鍵相互作用。 溫度升高時，氫鍵解離，系統趨于無序狀態，線團弛豫過程吸熱。當環境溫度降低時，氫鍵使系統變為有序狀態，線團被壓縮而放熱。這種熱適應織物可用于服裝和保溫系統，包括體溫調節和燒傷治療的生物醫學制品及農作物防凍系統等領域[4] 。
當前，分子納米技術與計算機、檢測器、微米或納米化機器的結合，又使織物的智能化水平得到了進一步提高。自動清潔織物和自動修補的織物等更加引起人們的關注 。
智能高分子膜
高分子薄膜在智能方面研究較多的是選擇性滲透、選擇性吸附和分離等。高分子膜的智能化是通過膜的組成、結構和形態的變化來實現的?，F在研究的智能高分子膜主要是起到“化學閥”的作用。對智能高分子膜的研究主要集中在敏感性凝膠膜、敏感性接枝膜及液晶膜方面。用高分子凝膠制成的膜能實現可逆變形，也能承受一定關的靜壓力。目前報道的主要有聚甲基丙烯酸聚乙二醇、聚乙烯醇聚丙烯酸共混物等。高分子接枝膜可通過表面接枝和膜孔內接枝的方法來制得，其作用機理基本相同。膜的孔徑變化是建立在溶質分子與接枝于膜中的高分子鏈的相互作用基礎之上。目前，具有化學閥功能的高分子膜應用范圍還比較窄，尚依賴于新材料領域的不斷發展。
智能高分子復合材料
智能高分子材料在工業、建筑、航空、醫藥領域的應用越來越廣泛。復合材料大都用作傳感器元件。新的智能復合材料具有自愈合、自應變等功能。在航空領域，美國一研究所正在研制用復合材料制成的貼在機冀上的“智能皮”，以取代起飛、轉向、降落所必需的尾翼和各種襟翼。這些“智能皮”可以根據飛行員和飛機電腦的指令改變外形，起到與飛機尾翼和襟翼相同的作用。在建筑領域，利用復合材料的自診斷、自調節、自修復功能，可用于快速檢測環境溫度、濕度，取代溫控線路和保護線路。用具有電致變色效應和光記憶效應的氧化物薄膜制備自動調光窗口材料，既可減輕空調負荷又可節約能源，在智能建筑物窗玻璃領域得到了廣泛應用。
其它功能的高分子材料
高分子薄膜
高分子薄膜在智能方面研究較多的是選擇性滲透、選擇性吸附和分離等。如殼聚糖、絲素蛋白合金膜在不同的pH值緩沖溶液中或不同濃度的Al3 +溶液中交替溶脹、 收縮的行為具有良好的重復可逆性符合作為人工肌肉的條件；而控制異丙醇 - 水體系中添加的 Al3 +濃度 ，可以控制配合物膜的溶脹 ，進而控制膜的自由體積 ，以達到作為化學閥門控制膜的滲透蒸發通量的目的。
液晶聚合物
液晶高分子通過熔融或溶解呈液晶狀態，它有經成型加工而實現優良的分子排列結構的主鏈型將液晶規則地配置在側鏈或末端，通過電場或磁場作用而控制分子排列的側鏈型，通過引入含有抑制成分的液晶化合物而具有不對稱識別性能和強感應性的化學活性液晶等。
目前，我國智能高分子材料的研究與開發存在著不足，與世界先進水平相比尚有相當大的差距，影響了我國信息、航天、航空、能源、建筑材料、航海、船舶、軍事等諸多部門的發展，有時甚至成為制約某些部門發展的關鍵因素。國外智能高分子材料正處于研究開發階段，各發達國家都對其相當重視。因此，21世紀智能高分子材料會被更加廣泛的應用，從而引導材料學的發展方向。
參考文獻
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醫用高分子材料研究范文6
關鍵詞：功能高分子材料；雙語教學；英語能力
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）30-0113-02
功能高分子是除了其力學性能外，還具有物質分離，光、電、磁、能量儲存和轉化，生物醫用等特殊性能的材料，在航空航天、生物醫藥、新能源等高新科技領域有著重要的應用。《功能高分子材料》是我校高分子材料專業的一門專業選修課，主要任務是使學生掌握功能高分子的基礎知識、設計方法、制備策略和應用，通過分類介紹這一領域的最新進展，讓學生對功能高分子材料有一個比較全面的認識。為了響應國家教育部在雙語教學上的戰略部署，適應國際經濟一體化進程，各個高校的高分子材料專業紛紛進行了雙語教學探索，其中開展較多的是《高分子化學》、《高分子物理》等專業主干課程，通過這些課程的雙語教學可以培養高分子材料方面的國際化專業人才，對我國高分子學科的發展、高分子材料工業的進步均具有非常重要的意義[1]。但是，我校屬于地方性新建本科院校，高分子材料專業全面開展雙語教學較為困難，特別是一些專業基礎課開展雙語教學并不合適，因此，將《功能高分子材料》作為試點，逐步推進雙語教學[2]。
一、開展《功能高分子材料》雙語教學的目的
通過選用優秀的外文原版教材、參考資料，配合雙語教學過程，可以讓本校高分子材料專業學生學習到國外優秀的“原汁原味”知識，接受不同教學觀念的熏陶和融合[3]。在完成專業知識學習、提高英語應用能力的同時，領略國外教學提出、分析和解決問題的方式，提高專業思維能力，培養創新精神，使學生的知識結構和能力結構更加優化合理[4]?！豆δ芨叻肿硬牧稀冯p語教學一般安排在高分子材料專業的大三第二學期開展，對于這一階段的學生，本專業有較大比例的學生開始準備考研，選擇進一步深造。為了以后我們培養的畢業生能很好地開展科學研究，查閱英文學術期刊、數據庫，在國際學術會議上與本領域的知名專家、教授進行學術交流等，積極開展《功能高分子材料》的雙語教學無疑是重要的環節。另外，高分子材料相關工業在長三角地區發展迅速，外資企業云集，學生通過《功能高分子材料》雙語課程，接觸和掌握了相關專業術語，就能在就業過程中體現優勢，爭取機會。
二、雙語教學與專業英語教學的關系
近年來，高校相繼開設了雙語課程，所以專業英語是否取消成為了焦點。我校高分子材料專業尚未以雙語教學取代專業英語。我們在制定培養計劃及專業課的教學大綱時，統籌考慮英語應用能力的培養，不只局限于專業英語和一兩門雙語課教學，而應將專業英語和專業課的雙語教學結合起來，系統考慮專業知識教學任務和雙語專業課的教學任務，合理分配相關知識點。專業英語學習內容主要涉及的是專業基礎知識的部分內容，如高分子化學中的合成方法、高分子物理中的性能測試等，不涉及《功能高分子材料》的相關內容，而且上課主要以翻譯為主。不過我們認為以雙語教學代替專業英語是必然的趨勢[5]。
三、英文能力對功能高分子材料雙語教學的影響
雙語教學的效果受到英語能力、專業知識、教學方式三個關鍵因素的影響，其中英語能力是基礎因素。近年來，地方性新建本科院校的學生英語四、六級通過率也很高，但專業英語詞匯積累量缺失，所以在雙語課程學習的初期，往往覺得非常困難，甚至產生抵觸情緒。因此，雙語教學模式應當循序漸進，隨著課程的進行逐步加大英語比例，使學生逐漸適應雙語環境，消除排斥心理。另外，教師的英語水平也是雙語教學的關鍵因素。擔任雙語教學的教師一般都具有扎實的專業知識，英語基礎較好，但普遍存在英語口語水平不高的問題，這給雙語教學的開展帶來一定的障礙。因此，要求授課教師認真對待每一節課，在教學實踐中使自己的口語得以提高，同時建議教材、板書采用全英文，但講解以中文為主，否則極易將專業課上成外語課，影響學生對專業知識的理解和掌握。
四、《功能高分子材料》雙語教學實踐
1.教材與參考資料。雙語教學必須選擇合適的教材，目前國內《功能高分子材料》沒有統一的雙語教材，各個高校都是針對自己的專業特色選擇相應的教材或者自編教材。由于原版英文教材在結構體系和側重點等方面與我校高分子材料專業存在差異，我們在進行《功能高分子材料》雙語教學過程中，對原版教材進行了適當的取舍，編制了與原版教材配套的英文參考書，并且每年對教材更新一次，及時反映學科的前沿信息。另外，由于學生對專業詞匯比較陌生，為了讓學生可以更好地預習，編制了相應的專業詞匯表。所采用的英文原版教材課后無練習，因此也編制相應的英文課后練習。在編制過程中，考慮學生的實際情況，降低了習題難度，讓學生能獨立完成，增強對英文作業的興趣和信心。
2.教學過程與考核。我們從專業詞匯、英文文獻、專題講解、綜合設計四個方面逐步開展《功能高分子材料》雙語教學。采用多媒體課件進行授課，全英文電子課件不僅可以將文字直觀地展示給學生，便于學生理解，在一定程度上彌補學生英語聽力的不足，而且可以營造一種英語氛圍，促使學生把專業知識和英語進行融合。而且每次上課把下節課的PPT發給學生，讓學生預習新出現的專業詞匯，掃清聽課過程中所遇到的詞匯障礙，可大大提高課堂效率。授課時，根據本專業學生實際情況，初期我們采用中文講授，中后期逐漸過渡到英文講授。不一味地追求英語在課堂討論、課后作業等環節的覆蓋率，不能為了實施雙語教學而犧牲專業課的教學效果。原版英文教材采用演繹的方法安排教學內容，打破了條條框框的限制。提出問題，激發讀者思考，再加以總結，從問題中得出相應的概念或原理。功能高分子材料涉及多門學科，內容廣泛，雙語教學難度大，只有發揮學生的主體意識，充分調動其積極性，互動起來，讓學生主動參與教學過程，才能取得很好的教學效果。因此，我們引導學生轉變思維模式，既強調教師的主導作用，又突出以學生為學習主體，主動理解和掌握知識。在教學中，促使師生相互作用，讓教學過程成為雙方主動介入的過程。例如，我們組織學生以小組形式參與討論一類功能高分子材料的研究進展，鼓勵學生用英文制作PPT和專題發言。對于期末考試，目前我們采用英文出題，中文回答，但鼓勵英文答題并進行加分。
3.文獻檢索、計算機軟件和學術講座的輔助作用。了解先進功能高分子材料，需緊跟本領域前沿發展情況，而最新的研究成果基本都會以英文的形式出現在國際刊物、會議以及互聯網上，查閱相關英文資料是獲取這些最新信息的主要途徑。因此，在不同的授課階段，循序漸進布置一些與專業內容相關的文獻檢索，通過這些途徑逐步培養學生的英文文獻閱讀能力，積累專業詞匯。高分子材料專業經常使用專業軟件進行繪制物質結構、書寫化學反應方程、處理實驗數據、分析測試圖譜等工作。這些軟件以英文版居多，涉及較多的專業詞匯，讓學生經常使用這些軟件，可以無形中掌握大量專業詞匯。另外，在課程中，我們邀請專業外教為學生進行高質量的英文學術講座，使學生就學習到的知識與這些外教進行交流溝通，增強他們使用英語的信心。并可使部分本科生就自己出國留學的一些問題有所了解，消除他們在此方面的茫然，進而更大程度地提高學習專業英語的興趣。
4.存在的問題。學生選修雙語課程的積極性是開展雙語教學的前提。目前，本校學生大范圍地接受雙語教學并不現實，這使得雙語教學的推廣非常被動。如何全面調動學生參與雙語學習，是推動雙語教學在本專業順利開展急需解決的問題。
我們對每屆學生做了調查問卷，根據結果我們不斷完善《功能高分子材料》雙語教學的各個環節。學校也加大了對雙語教學的支持力度，從多方面給予教師扶持，定期組織交流與研討，并增加了針對性的進修機會。通過近幾年的《功能高分子材料》雙語教學實踐，發現在地方性新建本科院校開展像《功能高分子材料》這樣的專業選修課的雙語教學是提高教學質量的重要舉措，對學生考研和就業都將產生積極影響。希望通過我們的努力，力爭培養出具有一定專業英文能力的創新應用型人才，服務地方經濟和國家的發展。
參考文獻：
[1]劉應良，張麗，徐慎剛，石軍，曹少魁.《高分子化學》雙語教學的“戰略性”思考[J].高分子通報，2013，（8）：80-85.
[2]肖慧萍，曹家慶.結合《功能高分子》課程學習狀況的問卷調查和考卷分析談對雙語教學的思考[J].江西化工，2006，（4）：207-209.
[3]盧秀萍.“高分子粘合劑”雙語課程的教學改革與實踐[J].高分子通報，2008，（11）：78-81.
