近些年，能在传感、处理和响应功能上模仿生命系统的智能材料引起了人们的广泛关注，与机敏材料相比较，智能材料更近于生命体系。智能材料能按照环境条件的转变，从而实现最佳适应效果。在建筑领域中，可以通过应用智能材料增强工程结构体系的安全、减轻构件质量，并降低了能量的消耗，提高系统的整体性能，图1为智能材料与普通材料的对比。

图1 智能材料与普通材料比较

一、智能材料概述

智能材料的设计构思来源于模仿生物体的特征，目的是创造出类似于生物体特性的材料结构，使其功能可以有机地运行。智能材料中受集成电路技术启发而设计的三维组件模式的融合材料，可以在原子、分子层面上进行材料的特性控制。将信息科学与材料科学相结合，使其在不同层次、不同条件下能够满足进行自检测、自判断、自身做出结论、自身发出信号指令、自身执行规划设计等要求的一种新型材料。

近些年，智能材料开始被大量推广和使用，对于它的研究具有发散性，其涉及的学科广泛，包括物理、化学、材料学、航空航天、计算机、工程等领域，并仍在不断拓展。智能材料的划分如图2所示。

一般经实践验证智能材料具有7种功能：

1.传感功能

能感受到外界条件的信息，并能将信息按一定规律转换成信号或其他形式的信息传送出去，从而满足各种信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，达到实现传感的目标。

2.回馈功能

智能材料系统信息的输出返回到输入终端回馈，以某种方式改变输入方式，从而产生影响系统功能的转换。即将输出信号通过适当的反馈装置返回到输入端并与输入信息再次进行比较和选择的过程。

3.

信息识别

系统的信息接收装置，以一定的功能目的为出发点，利用已具备和配置好的相关知识和经验，可以对传输信息的真伪和有用性进行有效甄别，同时与所要达到的目标相联系，从而达到实现信息价值的目的。

信息的识别一般可以通过如下方式实现：系统配置对所要求目标的正确认识能力及自反应的深刻程度；系统配置对信息识别程序要采取实事求是的科学态度；智能系统对已具有的信息判断、推理能力的大小。

4.积累功能

智能材料系统在运行时为了满足将来各种不同环境的需求，材料本身会渐渐聚集一些有用的因素和信息,自身会逐渐完善，从而满足不同条件下的各项要求。

5.

响应功能

智能系统收到外界刺激作用时会将这些信息传输出去，针对不同条件所产生的刺激反应不同，产生不同的应对措施。

6.自我诊断能力

材料通过信息反馈系统和驱动系统，对其自身出现的问题故障和错误进行诊断和判断的能力。

7.智能材料系统自修复能力和自适应能力

材料系统通过自我诊断出的问题和破坏程度，通过类似于生物有机体所具有的自修复特性，采取相应的物质补偿和能量补偿的方式实现自我完善和修复，从而实现对不同状况下的条件适应。例如，自我修复砼就是采用仿制自然界动物的骨骼，在被外界撞击受到创伤后能够自我再生，逐渐恢复其自身机能的原理。根据这个原理，人们利用修复胶粘剂和混凝土材料相复合的方法，实现了砼材料具备自我修复和再生的功能。

智能材料基于功能材料发展而成，该材料可以分为2种类型。一种是敏感材料，....