木材有可能作为智能性材料吗

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2001-06-18 06:00:00

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我们从人类开发材料的沿革可以知道，第一世代材料与人类生活密切相关的石材、木材等天然材料，金属材料则是第二世代，塑料是第三世代，纤维增强等各种复合材料是第四世代，第五世代材料应该是适应环境变化的所谓智能性材料了。　所谓智能性材料，到底应该具有哪些材料特性呢？现在来下定义是比较困难的。但是，如果按照日本东京大学大熊干章教授的说法，智能性材料应该满足下列条件：　（一）材料特性随着使用环境条件的变化而变化，其变化方向对人类来说是有利的。　（二）材料特性变化之能源，不是来自于材料之外而是来自于材料本身。　（三）材料特性变化时，不依赖传感器、计算机等辅助器械，而是自我反应型。　按照上述智能性材料的概念，我们来审视一下木材。其实，木材的一些特性是满足这些条件的。例如：木材的吸放湿特性、伴随含水率变化木材尺寸的变化、木材的腐朽性、木材的燃烧性等等，这些特性常常被认为是木材作为材料使用时不利的一面。　可是，从智能性材料的观点来看，这些特性又恰恰是木材特性适应环境变化的一面。木材的吸放湿特性能够自我反应地调节人居室内环境的湿度，提高人类的居住水平。木材的腐朽性、燃烧性等又是木材废弃时节省能源的木材自行分解的利点之一。在这些方面，木材的自我反应性是非常高的。　如果这样，那么我们有必要思考以下截至目前对于木材的评价了。木材的吸放湿特性、尺寸不稳定性、各向异性、腐朽性、燃烧性等等，这些特性对于人类常规利用木材时被认为是不利的一面，而恰恰这些特性是木材作为智能性材料可能性的基本条件。　因此，木材——这种天然生物高分子材料作为智能性材料是可能的。

责任编辑：宋健