生物材料行业现状精选(九篇)

第1篇：生物材料行业现状范文

我们正进入一个神奇的智能化时代，智能手机、智能电视、智能穿戴、智能IC卡、智能交通、智能电网、智能建筑、智能小区、智慧农业、智慧医疗、智慧养老、智慧城市……一系列冠以“智能”或“智慧”的产品和应用越来越多地出现在人们的视野中，给人们的工作、学习和生活提供了快捷、便利和史无前例的智能化体验。

无论是产品的智能化，还是行业和系统的智能化，其实现都离不开互联网、物联网、云计算、大数据等信息技术以及以新材料为支撑的智能器件和智能终端的发展进步。其中，作为新材料当中具有智能化特性的材料，虽然在智能时代具有广阔的发展前景，并与我们的日常生活息息相关，但由于智能材料是应用产品的基础材料，而且大多处于技术研发阶段，所以并不为外界所关注。

例如，某些太阳镜的镜片当中就含有智能材料，这种智能材料能感知周围的光，并能够对光的强弱进行判断。此外，智能材料还应用于手机、电视机、衣物服饰、自动点火煤气灶、眼镜架、牙齿矫正、人造骨骼、机器人、弹性电路板、艺术设计、工程建筑、航空航天、国防军事等各个领域。

请看这些神奇的智能材料应用：人造皮肤，通过“压电效应”把压力转换成电信号，从而让机器人可以利用这种材料产生触觉；记忆合金，可应用于各类医疗植入物，在特定的温度下变化出需要的形状；柔性显示屏，这种显示屏是通过有机发光二极管（OLED）技术制作出来的可变型可弯曲显示装置，其具有低功耗性，是一种直接可视的柔性面板。

弹性电路板，由于电路板本身具有弹性，可适应各种形状的外壳，甚至可以直接嵌入衣服内部，这种弹性材料能实现任意的形状而不影响开发板本身的性能，给可穿戴设备的开发提供了更多设计上的可能性；LED“刺绣”，利用延展性极强的金属导体配合LED灯泡，所制成的“布料”可塑性极强，可以把LED的灯光效果“披挂”在不同的形状的物体表面。无论是在场景装饰还是服饰设计上，这款“布料”都能为设计师们解决在设计时遇到的大部分问题。

在中国，智能材料已列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要》（2006～2020 年）中，成为国家科技发展重点研究内容之一。《新材料产业“十二五”发展规划》也将智能材料作为前沿新材料予以重视，提出“加强基础材料研究，开发智能材料与结构制备加工技术，发展形状记忆合金、应变电阻合金、磁致伸缩材料、智能高分子材料和磁流变液体材料等。

作为现代高技术新材料发展的重要方向之一，智能材料将支撑未来高技术的发展，科学家预言，智能材料的研制和大规模应用将是21世纪材料科学发展的重大革命。

不同寻常的结构与功能

智能材料（Intelligent material），是一种能感知外界环境或内部状态、并能够判断、适当处理且本身可执行的新型功能材料。其构想来源于仿生学，科学家们的目标就是想研制具有类似于生物各种功能的“活”材料，因此智能材料必须具备感知（传感）、驱动（执行）和控制这三个基本要素。

由于一种材料的功能较单一，难以满足要求，所以智能材料是一个由多种材料组元通过有机的紧密复合或严格的科学组装而构成的材料系统，使传统意义下的功能材料和结构材料之间的界线逐渐消失，实现结构功能化、功能多样化。

智能材料一般由基体材料、传感材料、驱动材料和信息处理器（控制系统）组成。基体材料是起承载作用的智能材料结构，应选用轻质的材料。高分子材料由于其质轻、耐腐蚀、粘弹性、非线性等特征而成为首选。另外也可选用金属材料，以强度较高的轻质有色金属合金为主。

传感材料是在智能材料中起着传感作用的结构，主要作用是感知压力、应力、温度、电磁场、PH值（酸碱度）等环境的变化。形状记忆材料、电致变色材料、磁致伸缩材料、光纤材料、压电材料、电流变体和液晶材料等都是常用的感知材料。

驱动材料是智能材料中起着响应作用的结构，前面提到的形状记忆材料、压电材料、磁致伸缩材料和电流变体等传感材料也都属于执行材料。信息处理器的主要作用是处理传感器输出的信号，是智能材料核心部分。另外还有一些配合特殊性能的其他功能材料，包括导电材料、磁性材料、光纤和半导体材料等。

敏感材料与驱动材料构成机敏材料，即同时具有感知与驱动功能的材料。（如图1所示）机敏材料自身不具备信息处理和反馈机制，不具备顺应环境的自适应性。而智能材料是机敏材料和控制系统相结合的产物，集传感、控制和驱动三种职能于一身，是传感材料、驱动材料和控制材料（系统）的有机合成。（如图2所示）智能材料可通过自身对信息进行感知、处理并将指令反馈给驱动器执行和完成相应的动作，对环境作出灵敏、恰当的反应。

智能材料的独特结构，决定了其拥有不同寻常的功能和能力。

智能材料的分类及其应用

智能材料可以从不同的角度进行分类，按照材料的组成可分为金属智能材料、无机非金属系智能材料和高分子系智能材料3种类型。

金属智能材料，主要包括由力和温度控制的形状记忆合金（SMA）、由磁场控制的磁致伸缩材料，它们都是重要的执行材料。无机非金属智能材料，主要在压电陶瓷、电致伸缩陶瓷、电（磁）流变体、光致变色和电致变色材料等方面发展较快。高分子智能材料，由于是人工合成，品种多、范围广，所形成的智能材料也极其广泛，其中主要有形状记忆高分子、智能凝胶、压电高分子、药物控制释放体系、智能膜等。

下面介绍几种常见的智能材料及其应用：

1、形状记忆合金

形状记忆合金是感知温度（ 以及力） 而产生形状改变的一类智能材料。1932年，瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到“记忆”效应，即合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。

20世纪60年代，美国海军军械研究所的Buehler在研究中发现了钛镍（Ti- Ni）合金具有“形状记忆效应”，并以此为基础研究了形状记忆合金。利用这一特性可以制成理想驱动器，因其被加热至奥氏体温度时，可自行恢复到原形状。其通常以细丝状态用于智能结构，主要适合于低能量要求的低频和高撞击应用。

目前形状记忆材料已经形成了相对较大的一个门类，主要分为：形状记忆合金、形状记忆陶瓷、形状记忆聚合物。其中，钛镍记忆合金具有输出应变与输出功率大、综合力学性能高、可加工性好等优点。

形状记忆合金主要应用于机械工程、医疗器械、航空航天、工程建筑、交通运输以及日常生活中。日常生活中，利用记忆合金推出了不少新颖别致的商品，如眼镜架、汽车的外壳等，在现代机器人领域也常常用来制作机器人的夹持器。

2、压电材料

压电材料是一种能够实现电能与机械能相互转化的机敏材料，压电材料主要包括无机压电材料（分为压电晶体和压电陶瓷）、有机压电材料和压电复合材料3类。居里（Curie）兄弟在对石英晶体的介电现象和晶体对称性的试验研究中发现了压电效应，压电效应分为正压电效应和逆压电效应两种情况。当机械力作用在其上时，内部正负电荷中心发生相对位移而产生电的极化，就是正压电效应。

压电材料能够实现电能与机械能相互转化，具有制作简单、成本低、换能效率高等优点，因而被广泛应用于热、光、声、电子学等领域。随着压电材料制备技术的发展， 压电材料在日常生活、生物工程、军事、光电信息、能源、高铁等领域有着广泛而重要的应用。在日常生活方面，压电材料的应用相当普遍，例如，手机、电视机、录像机、自动点火煤气灶、雾化加湿器、B超、彩超、超声美容、降脂器、理疗仪等。在军事方面，压电陶瓷制成的声呐系统能在水中发声、接受声波，也可用于水下、地球物理探测，以及声波测试、夜视装置、红外探测器等方面。此外，还可以利用压电陶瓷的智能功能控制飞机、潜艇的噪声。

在生物医学领域，生物压电陶瓷主要用于实现生物仿生。例如，聚偏氟乙烯（P V D F）薄膜可用在人体和动物器官的超声成像测量中，还可用来模拟人体皮肤。在光电信息方面，压电材料主要可用于声表面滤波器、光快门、光波导调制器、光显示和光存储等，还可以用在机器人和其它智能结构中，对外界产生的信号进行处理、传输、储存。压电材料也可以适用于高频和中等行程控制，包括各种光跟踪系统、自适应光学系统、机器人微定位器、磁头或喷墨打印器和扬声器等。

半个多世纪以来，这一巨大的产业一直由一种性能优异的压电材料――被称为压电材料之王的锆钛酸铅（PZT）所统治。但是，由于PZT 含有对人体和环境有害的铅，欧盟、日本、美国、中国等世界主要国家都在近年相继立法禁止或限制使用含铅等有害材料。因此，寻找能够替代PZT 的无铅高性能压电材料已成为世界性的紧迫课题，它关系到一个国家在极大范围内的经济和产业影响力。

3、电流变液

电流变液是与磁流变体性能极为相似的混合物。这种材料在常态下是流体，其中自由分布着许多细小可极化悬浮颗粒，当这种流体处于电场或磁场中，在电场或磁场的作用下，其中的悬浮颗粒很快形成链状，从而形成具有一定屈服强度的半固体，这样的电流变体或磁流变体具有响应快、阻尼大、功耗小的特点。

近年来，电流变液组分不断改进，电流变液的电流变效应更加明显，同时与电脑结合，可实现实时控制，使得电流变技术在机械工程、汽车工程、控制工程等领域得到广泛应用。

在汽车工程方面，根据电流变技术原理，构成液-机耦合的机制，可设计出全新的汽车结构、新颖的汽车转向系统、减震装置、制动装置等。与传统机械产品相比，具有设计简化、应用简便、灵敏度高、噪声小、寿命长、成本低、易于实现电脑控制的特点，从而在汽车传动系统实现重大创新，或将进一步引发一场汽车技术革命。

在机械工程方面，电流变流体材料主要用于制作各种力学零件（如无级变速器等）、振动隔离系统（如避振减振装置等）、研究胶体系统的传热和传质现象以及开发双管热交换器和再生热交换器。在智能控制领域，电流变液可作为便于控制、连续可调的阻尼介质，广泛用于民用航空、机械工程、控制工程和机器人等领域。基于电流变体的阻尼器，通过合理控制电流的大小，调节阻尼器的阻尼特性，扩大了阻尼器的适用范围，改善了阻尼器的减震效果。

4、磁致伸缩材料

磁致伸缩材料能够在外磁场作用下伸长和缩短，实现电磁能和机械能之间的快速和高效转化。因此，它是兼有大输出力和纳米级高控制精度的重要智能材料。在航空航天高精度对地观测、太空望远镜等扫描和定位系统的纳米级高精度微位移控制、航空航天装备的高精度主动减振、潜艇高分辨声纳技术以及民用高技术等领域均有重要的应用前景。

国内外智能材料产业规模

1、国内智能材料市场情况

从智能材料发展的政策支持层面来看，《新材料产业“十二五”重点产品目录》涉及到的重点产品包括铜基形状记忆合金、铁基形状记忆合金、钛镍基形状记忆合金、金属磁致伸缩材料、稀土磁致伸缩材料、压电材料、高性能电流变材料及弹性体、形状记忆高分子聚合物、智能高分子膜等19种基础材料。

从智能材料的应用需求来看，随着4G移动通信、移动互联网、三网融合、下一代互联网的快速发展，计算机网络、游戏机、消费电子、可穿戴设备等硬件产品的更新换代和推出，以及国内电子整机产品逐渐采用片式元件设计方案，压电晶体材料的市场需求将会不断增长。

从研发智能材料的企业来看，国内上市公司主要有紫光股份、乐普医疗、有研硅股、晨晶电子、无锡惠丰、先锋新材、安泰科技、时代新材、冠昊生物等，部分公司的智能材料产品已进入实质性产业化阶段，并已盈利。

从不同类型的智能材料的应用前景来看，压电材料几乎占总市场的50%，涉及压电材料的企业众多，现已形成市场规模为每年近百亿美元的巨大产业；磁致伸缩材料主要应用于电子行业；铬电镀材料主要用于汽车和建筑行业；而形状记忆合金主要应用在医疗市场；电致伸缩材料目前还处于成本较高、应用前景不明的阶段，市场前景不容乐观。

2、全球智能材料市场情况

第2篇：生物材料行业现状范文

大会秘书长顾忠伟表示，生物医用材料是40余年来蓬勃发展起来的一类高技术新材料，用于被损坏的人体组织或器官的诊断、治疗、修复或替换，或增进其功能，正在高速成长为世界经济的一个支柱性产业。生物材料一直被列为我国重点发展的高技术新材料。近10余年，我国生物医用材料科学与工程取得了举世瞩目的进展，在一些新的研究领域，例如在组织工程和纳米生物材料的研究上，我国已处于国际先进水平。

顾忠伟是国家生物医学材料工程技术研究中心（四川大学）主任，同时也是国家重点基础研究发展计划（国家973计划）“生物材料”项目首席科学家（连续三届：1999-2015年），在三十多年的生物医用材料，特别是生物医用高分子材料的研究生涯中，他一直试图在科研、技术和产业之间，搭起一座持续创新的桥梁。

生物医用材料的新时代正在来临

心血管系统修复材料和器械的使用，使美国心脏病死亡率从1950年到2001年下降了近60%；造影剂及造影技术的发展，使美国恶性肿瘤的死亡率由1990年每10万人的33.3人降低至2000年的27.1人；全球上千万人依靠植入人工关节恢复了行动能力；每年因白内障植入眼内镜复明的患者已逾1000万……

这些数字的背后，都不得不提到一种特殊的材料――生物医用材料，它的广泛应用挽救了无数人的生命。

上世纪90年代以来，随着材料科学与技术、现代细胞生物学和分子生物学的进展，加之医学进展和需求的驱动，传统的无生命的医用金属、高分子、生物陶瓷等常规材料已不能满足临床应用要求。

而正在到来的是这样一个崭新的时代：应用生物学原理和生物技术，赋予材料生物结构和生物功能，特别是生物功能，充分调动人体自我康复的能力，重建或再生被损坏的组织、器官或恢复和增进其功能，实现病变或缺损组织、器官的永久康复。

顾忠伟这样给我们描述着当代生物医用材料的发展。

在他的描述中，我们知道了现代医学的进步与生物材料的发展密不可分，尤其是当代医学正在向再生和重建被损坏的人体组织和器官、恢复和增进人体功能、个性化和微创治疗等方向发展。材料科学与技术、细胞生物学和分子生物学的进展深化了材料和植入体与机体间相互作用的认识，加之医学进展和需求的驱动，使生物医用材料成了保障人类健康的必需品，其应用不仅挽救了数以千万计人的生命，提高了生命质量，且对医疗技术和保健系统的革新、降低医疗费用也具有引导作用。

另一方面，发展生物医用材料科学与产业不仅是社会、经济发展的迫切需求，而且对国防事业以及国家安全也具有重要意义，正如美国制定的“21世纪美国陆军战略技术”报告中指出：生物技术是未来30年增强战斗力的最有希望的技术，而生物医用材料是其重要组成部分。

为此，各国竞相关注，纷纷加大投入力度，争夺生物医用材料科学与产业发展的制高点。我国政府也十分重视生物医用材料科学与产业的发展，长期以来给予了极大的关心和支持：自“六五”国家自然科学基金资助以来，973计划曾4次立项，重大科学研究计划以及863计划也给予了大力支持，特别是国家发改委对生物医用材料产业化极大的关注和支持。2005年年底，国务院颁布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006─2020年）》把生物医用材料列入“重点领域及其优先主题”，为奠定和发展我国生物医用材料科学与产业，并在国际上占有重要地位做出了重要贡献。

所有这一切都预示着，生物医用材料的新时代正在来临，谁占领了这项技术的制高点，谁就将赢得未来。

以创新打破西方技术封锁

生物医用材料是高技术材料市场中技术附加值最高的材料，出于商业利益，发达国家对其关键技术的封锁，不亚于国防产业。

顾忠伟坦言：“我国生物医用材料及制品产业当前还比较薄弱，中国科学家必须携手努力，依靠自己的力量，打破发达国家对生物材料关键技术如同国防行业一般的严密封锁。只有建立起扎实的科学技术基础，才能振兴和发展我国现代生物医用材料产业，使我国在未来世界经济这一支柱产业中占有一席之地。”

为形成和持续发展我国高技术生物医用材料和制品产业，必须突破关键技术，为此必须建立自己的科学技术基础。特别是在我国高技术生物医用材料和制品市场基本为进口品所占据的情况下，为振兴和发展我国现代生物医用材料产业，实现跨越式发展，必须立足于科学和技术发展的方向和前沿，从战略储备出发加强基础和应用基础研究，突破关键技术，建立自己的科学技术基础，提升自主创新能力和整体综合实力。

早在上世纪70年代初，以北京大学冯新德院士、南开大学何炳林院士等为首的老一批高分子材料科学家就开创了我国现代生物材料研究，其领域主要集中于生物医用高分子。1978年，顾忠伟成为“”后的第一批研究生，在北京大学师从冯新德院士学习生物医用高分子材料。此后30多年里，他一直从事生物医用高分子的基础和应用基础研究，着重于高分子多层次结构的调控与药物/基因传递、控释等生物医学功能构筑关系与规律的研究。主持并完成国家和部省级项目等30余项，连续三次担任国家973生物医用材料项目首席科学家（1999-2004，2005-2010，2011-2015）。

顾忠伟说，他的研究重点涉及：生物医用高分子的分子设计与可控制备；自组装生物材料及纳米生物材料与软纳米技术；生物感知与仿生药物/基因传递系统。

综合起来，顾忠伟取得的突破性创新成果主要有：

――发现了脂肪族聚酯类高分子降解的规律，建立了定量的降解动力学模型；发明了调控聚酯类高分子的分子结构/链结构/聚集态结构的系列方法，构建了生物医学新功能。

顾忠伟开创性地提出了从聚酯共聚物的分子结构、链结构两个层次上进行调控的思路，建立了在络合负离子“活”性共聚合反应中同步实现链结构及分子量的精确调控方法，构筑了恒速释药功能，突破了生物降解高分子基质型载药系统以往无法实现长效恒速释药的传统观念，成功地研发了6个月/两年恒速释药的生物降解长效避孕针/皮下埋植剂，获国家计生委“七五”、“八五”科技攻关成果三等奖。

顾忠伟还建立了调控高分子聚集态结构而有效提高载药胶束稳定性的方法；解决了光敏剂高分子化导致其光动力治疗功效降低的关键难题；攻克了靶向、跨膜、DNA释放、高转染等多重瓶颈，研发了新型仿病毒基因传递系统。

上述研究成果对于加深认识高分子多层次结构及其调控方法与生物医学功能构筑的关系和规律，促进生物医用高分子的发展具有重大科学与技术意义。

――提出了定量调控肽类树状大分子功能团结构/聚集态结构以构筑生物医学多功能的新思路，建立了高代数肽类树状大分子可控合成及其结构调控的新方法。

顾忠伟开创了肽类树状大分子与线性多肽的协同自组装研究，于国际上率先发现了特定结构的线型多肽可调控肽类树状大分子聚集态结构而发生“协同自组装”现象，确证了由分子间弱相互作用形成二级结构，并驱动组装基元形成多层结构肽类组装体。这种基于肽类树状大分子组装体不仅能够构筑弱酸环境下可触发解组装的高效低毒的抗肿瘤药物控释系统，而且能携带DNA高效转染细胞，使低代数肽类树状大分子首次成为高效基因载体。

在生物医用高分子科学前沿的新一代肽类树状大分子的研究方向上，顾忠伟在可控合成、结构调控、新功能与多功能构筑等方面，做了一系列开创性工作，为发展生物医用肽类树状大分子做出了突出贡献。

这些成果在国内外都有较大的学术影响，对我国生物医用高分子新兴学科的形成和发展做出了突出贡献。顾忠伟本人也获得国际生物材料科学与工程学会联合会（IUSBSE）终身荣誉称号“生物材料科学与工程 Fellow”、英国皇家工程院杰出访问会士奖（Distinguished Visiting Fellowship award）。

建设我国生物医用材料的“西点军校”

科技资源的战略重组和系统优化将促进全社会科技资源的高效配置和综合利用，极大提高创新能力，其关键在于实施重大科技创新平台的建设。2005年，中国第一个部级生物医用材料研究开发机构―――国家生物医学材料工程技术研究中心，在四川大学举行正式挂牌仪式，顾忠伟任中心主任。

国家生物医学材料工程技术研究中心是在张兴栋院士的领导下的四川大学生物材料工程研究中心的基础上于2000年经国家科技部批准组建的，2004年正式通过验收，如今成为我国第一个开放性部级生物医学材料专业研发机构，意味着它将集科、工、贸、产、学、研为一体，是结合研究工作特点的按市场经济规律运作的股份制法人实体。

当时有相关专家称，该中心是我国生物医用材料科学基础和应用研究、教育及工程化技术成果孵化的重要基地，将成为我国生物医用材料的“西点军校”。而作为“校长”的顾忠伟却没有沉浸在畅想里，他对接下来的工作的艰巨性有着清醒的认识：从“仅几个教授、十来个学生”的现状到成为生物医用材料工程与技术的科技创新平台，无疑有很长的路要走。

如今，九年过去了，中心的发展成果是有目共睹的。在2007年及2011年科技部对全国百余家国家工程技术研究中心运行评估中连续两次获评优秀，2011年获“十一五”国家科技计划执行优秀团队奖表彰。在国家“973”、“863”、科技攻关和支撑计划、自然科学基金、国际科技合作等近百项部级和省部级科研项目的支持下，中心取得了一系列标志性创新研究成果。例如：发现并确证Ca-P生物材料的骨诱导作用，初步建立生物材料骨诱导理论，并已拓展到材料对非骨组织诱导性研究；开拓和发展了一系列新型多功能纳米生物材料及其生物感知型药物/基因传递系统，揭示了高分子多层次结构及其调控方法与生物医学功能构筑的关系和规律；开创了肽类树状大分子与线性多肽的协同自组装研究，发现了特定结构的线型多肽可调控肽类树状大分子聚集态结构而发生“协同自组装”，并构建了基于低代数肽类树状大分子的高效基因载体；功能纳米生物（复合）材料及磁共振分子探针研究取得重大发现；生物活性涂层表面改性的研发成果促进了人工关节等行业技术升级；中心所属研究所在材料表面抗凝血改性及血管支架和人工心瓣膜的研发具有独创性并接近临床应用。

中心在国内外核心期刊已近900余篇，其中SCI收录700余篇，编著20余部；先后获包括国家自然科学奖二等奖、国家科技进步奖二等奖等国家和部省科技奖10余项；国家食品药品监督管理局颁发的III类医疗器械产品注册证7个；已授权发明专利30余项；为国家医疗器械行业制定国家标准4项、行业标准3项；已转移部分技术组建2亿投资的产业化基地。

作为部级的生物医学材料工程与技术研究中心、国家973计划“生物材料”项目首席科学家所在单位，依托“生物医学工程”国家一级重点学科，同时也作为中国生物材料学会、中国材料研究学会生物医用材料分会以及四川省生物医学工程学会的挂靠单位，中心在国内外生物材料领域具有举足轻重的地位，并越来越彰显其引领作用。

中心现拥有一支以国际著名生物材料专家为学术带头人、中青年为骨干，涉及理工医等学科的多学科深交叉、结构合理的创新型研发团队。中心在职员工百余人，包括工程院院士1人、教授（研究员）17人，国家“973”首席科学家1人，享受国务院政府特殊津贴3人，四川省学术和技术带头人1人；所有科研人员都具有国外学习及工作的经历。此外，中心汇聚了众多国内外学界领袖，可谓群英荟萃、“星”光闪耀。中心聘请了师昌绪院士、卓仁禧院士、沈家骢院士、梁智仁院士等中科院/工程院院士，以及W.Bonfield教授、Jindrich （Henry） Kopecek教授、C.J. Kirkpatrick教授等20多位国内外著名的专家、院士为名誉教授、客座教授和兼职教授。

中心开展了广泛的国际交流与合作，与英、日、美、澳大利亚、荷兰、韩国等10多个国家的著名大学及科研机构签订了正式的科学研究与教育合作协议，并建立了广泛的信息交流和人员互访关系，已成为重要的生物材料国内外学术交流中心。2009年被科技部授予“生物医用材料国际科技合作与交流基地”。中心连年主办或参与主办了一系列生物材料领域的国内外学术会议：发起组织了两年一次的亚洲生物材料大会、中欧生物材料大会，以及每年一次的中日生物材料学术研讨会；主办了第19次国际生物陶瓷学会年会；特别是挂靠于中心的中国生物材料学会成功地赢得第九次世界生物材料大会在中国成都的主办权（2012年，四川成都），为我国争得了荣誉，中心张兴栋院士出任大会主席。

如今，国家生物医学材料工程技术研究中心正在发展成为一个在国际生物材料科学与工程领域有重要影响、与国际前沿同步及某些方面领先、国内综合实力处于领先地位、能够承担国家重大科研计划并解决本领域的重大关键科学问题的创新型研究群体，以及多学科交叉创新型高素质专业人才培养的部级重要基地及科技成果孵化/转化中心，为提升我国生物材料科学与工程进入国际最前沿发挥核心作用，为我国高技术生物医用材料前沿产业的形成及持续发展，满足和保障国民健康需求和社会、经济及国防事业发展做出显著贡献。

搭建从科技通往产业的桥梁

科技的最终目的是造福人类。科学研究的一个完美方式，是把上游的基础研究和下游的具体应用紧密连接起来。

和很多高新技术研究者一样，在顾忠伟的创新链条上，技术突破似乎从来都不是最难的一环，最具挑战的事情是，怎样才能把技术转化为应用，进而形成产业。因为他始终认为，高技术研究成果只有开发为产品进入市场、服务民众，才能体现其真正的价值。所以，搭建从科技通往产业的桥梁，便成了他心中始终紧绷的一根弦。

伴随着临床的成功应用，一个生物医用材料及制品产业已经形成，它不但是整个医疗器械（生物医学工程）产业的基础，而且是世界经济中最有生气的朝阳产业。90年代后期全球的生物医用材料和医疗器械市场以每年10%～15%的速度快速增长。即使在当今全球经济低迷的大环境下，生物材料和医疗器械也是少数几个保持高增长的产业之一，充分体现了生物材料具有强大的生命力和广阔的发展前景。可以说，生物材料是世界经济中最有生气的朝阳产业。

在我国，医疗器械产业近10年来虽以高达15%～18%的年增长率持续增长，但国产产品所占世界市场份额却不到3%。就2006年而言，我国医疗器械产业的销售额约99亿美元，其中生物医用材料及医用植入器械等制品产业仅17亿美元，这与我国13亿人口对生物医用材料及其制品的巨大需求极不相符。进口产品的大量涌入迅速占领我国市场，昂贵的价格不仅沉重地增加了人民和政府医疗费用的负担，且民族产业的发展面临严峻挑战，有可能丧失我国在未来世界经济这一支柱产业中的应有之地。因此，发展生物医用材料产业，已是我国社会、经济和国家安全事业发展的迫切需求，特别是满足全民保健，建立稳定、和谐小康社会的迫切需求。

在国家中长期科技发展规划战略研究及纲要撰写等工作中曾做出重要贡献的顾忠伟有着高瞻远瞩的目光和高屋建瓴的观点。他认为，生物医用材料的产业化不是一蹴而就的事情，要建成完整的高技术生物医用材料和医用植入体产业体系和科技创新体系，掌握涉及市场竞争力和国家安全的核心技术，具有不断取得产业化意义重大的自主专利技术的科技创新能力，完成产业结构调整和技术升级，中端产品和大部分高端产品实现国产化，并扩大出口，使生物材料科学和工程研究跃居国际前三位，产品占世界市场份额达10%～15%，使我国生物医用材料科学和高技术产业跨越式地跃居国际先进行列，成长为国民经济的一个支柱性产业。

第3篇：生物材料行业现状范文

关键词：材料专业；物理化学；知识体系；认知方法

物理化学是材料专业的主干课程，很多高校将其列为研究生入学考试课程，由此可见物理化学对材料专业的重要性。但是，从材料专业培养计划的演化历程看，物理化学的入选并非是严格按照科学方式的，它更多地源于老一辈材料学家的经验、印象。一分为二地讲，这种经验的课程遴选方式有其内在的合理性，特别是对材料这一新兴专业（学科），经验保证了物理化学对材料专业的有用性，这一点已经为材料专业几十年的发展所证实；但是，有用性仅仅是众多课程评价维度中的一维，从材料专业人才培养的现状与未来看，还应该站在更高、更全面的角度审视物理化学课程。

本文将从知识体系与认知方法的双重角度，对现行的物理化学课程重新审视，以建设更加适合材料专业的物理化学课程，即名副其实的“材料物理化学”课程。

一、知识体系构建

知识体系是课程的根本，从知识体系审视物理化学课程是首要任务。知识体系的审视分为微观视角与宏观视角。

1．微观视角

从学科来源看，物理化学是“四大化学”之一，属于化学化工学科。因此，物理化学课程通常都是由化学/化工学院开设。这一课程制度给材料专业的物理化学带来以下问题：

首先，现行物理化学的研究对象以气体为主，但材料专业应重点研究凝聚态，特别是固态。从专业的角度讲，以气体为主要研究对象的物理化学，是符合化学化工类专业实际需求的，因此是合理的；但是，从材料专业的角度看，研究对象的差异足以使知识结构发生改变。例如，凝聚态概念的广泛使用及气态概念的适当弱化，就会使热容理论的重点发生转移，使原本很复杂的标准态概念变得极为简洁，使相图理论集中在凝聚态（从而简化相图，因为凝聚态通常不考虑压力，这将极大地方便相图分析），使占据较大篇幅的逸度概念弱化，而活度的相对地位上升。这些变化总体上将简化公式众多的传统物理化学，使材料物理化学教学过程的重点更加突出。

其次，现行物理化学侧重化学反应，而材料专业更应该重视相变过程。例如，物理化学中将化学反应单独列为一章，且动力学理论基本是化学反应的动力学，而不是相变动力学。大家知道，自然界中的物质变化过程主要分为pVT过程、相变和化学反应三个层次，pVT过程也可以称为非相变、非化学反应过程。现行物理化学在讲述热力学原理时，主要针对pVT过程，这种做法是正确的，因为它符合从简单到复杂的认识规律。但是，在化学反应和相变这两个过程的取舍中，材料物理化学就应该侧重相变过程，甚至把相变单独设为一章。从知识体系看，相变恰恰是处于中间层次的变化过程，它所造成的变化程度大于pVT过程而小于化学反应。换言之，相变是介于pVT变化与化学反应的桥梁，是认识层次从低到高不可或缺的中间环节。

2．宏观视角

一门课程的知识体系仅从课程内部审视是不够的，还要将其放在培养计划的整体框架中，以便考查课程间的知识衔接与协调，正确处理知识重复问题与知识层次问题，使一门课程成为整体知识结构的有机组成部分，而不是相互独立的。在我们编写的材料物理化学教材中，从以下三个方面对此进行了考虑：

首先，对先修的大学物理要高度关注，以避免有些知识（如热力学第一定律、理想气体平衡过程、卡诺循环等）的简单重复。现在有一种倾向，就是把课程的知识体系搞得尽可能完备，担心少了某些知识会造成知识体系的不完整。这种做法从课程内部来看无可厚非，但从不同课程构成的体系着眼，却是不利于学生学习的。因为简单的知识重复会造成学生的反感，影响学习的积极性。

从更高层次看，大学的天职是探究高深学问，这是美国教育哲学家布鲁贝克的基本思想。但是，现在的理工科课程往往聚焦于公式、热衷于计算、侧重于记忆，使得大学高深学问的核心价值被弱化。学问之所以成为学问，关键在于问，在于学习之后的思考，而且是深入、持续的思考。而现行理工科教学把计算结果作为教学的终点，是有悖大学教育精神的。

其次，要通过材料物理化学深入认识高等数学的思想与方法。现行物理化学往往工具性地使用多元函数等高等数学知识。而材料物理化学应该承担跨课程的更高层次任务，即促使学生加深对数学知识的认识。物理化学知识本身，为这种深入认识提供了绝佳的对象。例如，多元函数的偏导数理论，可以在物理化学中得到充分的应用，使学生透过偏导数的数学形式看到物理本质；再如，全微分概念在物理化学中有非常明确的对象，即状态函数，状态函数具有全微分的所有数学性质。因此，将全微分理论与物理化学的状态函数概念结合，能进一步深化认识，加强对数学理论的理解。

第4篇：生物材料行业现状范文

关键词：保温节能；建筑墙体；现状；趋势

1 我国建筑保温节能墙体的发展现状

1.1 单一墙体

1.1.1 实心粘土砖墙体

据统计来说，现阶段我们国家使用该种实心粘土砖进行建筑物的构造已经十分普遍。为了制造这种转体材料，许多时候都需要进行选择大量的土体进行烧制，在这个过程中不仅侵害了许多的农田耕地利益，与此同时在烧制的过程还对大气环境以及周围生态坏境产生了破坏的作用。站在建筑构造的角度来说，该类墙体的保温功能并不是很出色，很大程度上还存在各种问题。这种现象在很多地区都有涉及，但是却没有引起相关机构的重视与关注，因此该种墙体模式还在不断的运用过程中。

1.1.2 空心砖或砌块墙体

由于政府相关部门下达了相关的指令要求大部分的地区不要继续采用实心砖进行建筑施工，与此同时许多的施工建筑单位也逐渐被禁止了使用空心砖或者一些空心砌块进行加工推广，该种类型的墙体模式也被逐渐建筑市场所舍弃。

1.1.3 加气混凝土墙体

就上述两种形式的墙体施工材料硭担其舍弃过程必然有一种较为合适的材料进行替代，加气混凝土的使用就是这样一种综合性能较好的砖体材料，通常情况下这类墙体材料在加工过程中不仅可以减少对于生态的消极影响，同时还能为建筑为带来更好的性能要求。就现阶段来说，加气混凝土一般都被应用到一些框架墙体以及称重墙体，起到对于建筑物更好的节能保温作用。

1.2 复合墙体

一般来说，复合墙体越来越多被应用在各类建筑物的施工过程中来，这类墙体通常情况在设计过程中选择较好的隔热保温材料与混凝土以及砖体结构相结合，因此能够在很大程度上满足承受力量与节能保温的双重要求，被越来越多的人接触并且采用。

1.2.1 内保温复合墙体

现阶段时代的发展要求建筑墙体能够满足更多生产生活的需求，而内保温符合墙体在制作过程中选择了一些满足方面更加多样化的节能技术，比如说当前都在使用的硅酸盐保温材料、EPS泡沫板、挤塑板XPS等材料，这些都在使用过程中能在很大程度上满足节能环保并且起到隔热保温的作用。

首先来说在建筑物外墙进行石膏聚苯材料的大面积铺设与应用是现阶段进行节能技术要求的一项普遍做法。一般来说这项技术在应用过程中选择聚苯材料进行室内空间的保温隔热，其材料获取途径较为广泛，因此成本造价比较低，除此之外因为性能的稳定应也就使其能够在建筑施工过程中对各个领域进行灵活应用。与此同时，因为该种材料材质疏松多孔，孔隙细密，在一定程度上还能够起到对火情突况的抑制作用。正是因为该种材料在满足基本承重有足够的耐性与强度的基础上，还能够满足各种节能需求的基本要求，逐渐被越来越多的建筑领域开始采用。总的来说内保温复合墙体的优势能够被总结为以下两个方面：①获取墙体材料的途径比较广泛，并且能够满足各种墙体材料的需求，适应性能较好。②对于建筑物的室内施工来说，内部保温墙的安装较为容易，省时省力。

1.2.2 外保温节能复合墙体

相较于内部保温的复合墙体来说，外保温节能复合墙体一般指的是对于建筑物的外墙进行节能技术的改造。对于现阶段来说其复合外墙表现形式呈现出来的现状有以下几点：①外墙呈现出来建筑物的整体结构，对整个建筑物起到了主要的支撑与防护作用。②通过外墙材料与结构改造能够有效的起到对室内外隔水防潮的作用。③在一定程度上能够控制建筑物内部的温度保持在一定水平上。④能够有效减少在室内进行装饰装修过程中对于一些保温处理结构的干扰。⑤能够在一定程度扩大建筑区域的使用面积。

综上所述，外墙材料的选择与施工对于整个建筑的结构稳定来说起到了十分关键的作用，在选择对外墙结构进行相关节能技术的应用过程，也对其技术类型进行了一系列的分类与整理：①外挂式外保温复合墙体，该种技术材料主要选择的是一种新形式进行保温节能性质的展现，其中包括有一些与聚苯板相关的材料应用，很大程度上解决了以往在选择材料时遇到的问题。②选择结合聚苯材料与混凝土材料进行外墙墙体的施工与浇筑。③利用外墙外部保温材料涂抹的技术进行节能环保的处理。该类涂料一般选择用保温效果较好并且获取渠道较多的类型，因为这样才能够尽可能的在满足使用要求的前提条件下降低成本费用。除此之外还要满足节能要求，在处理材料的过程能够尽可能减少对于周边生态的破坏。通常情况下聚苯颗粒涂料被广泛应用，利用这种材料进行外墙表层的涂刷能够保证建筑整体的结构性能，同时还能很大程度上满足节能要求。

1.2.3 混凝土夹心墙体

顾名思义，所谓混凝土夹心墙体主要指的是对墙体内部进行混凝土单独的浇筑过程，使其形成一种“夹心”的状态，与此同时选择一些材料较为环保并且能够起到保温隔热效果的材料比如木屑、玻璃棉等进行填充，由此形成了一种复合新材料状态下的墙体结构。通常情况下这类墙体能够很好的起到保护内部空间的作用，并且与此同时耐久性能较好。同时其也有一些其他性能上的短板，比如说工艺比较复杂，抗震性能还是比较欠缺的。

2 新型墙体节能技术的发展趋势

2.1 利用工业废弃物

在如今的建筑工业领域来说，越来越多的建筑单位开始迎合国家的号召与政策规定，对于施工过程中各个环节中都应该严格按照节能要求进行处理与应对，在满足施工过程要求的时候还要进行工业环保与节能的不断深思。这些都是由于现阶段的工业废弃物产量巨大，这与经济快速发展呈现正比的趋势。这些工业废弃物包括一些可见的固体废弃物，随意丢弃对于土壤环境会造成严重破坏，除此之外还有一些工业废水的排放以及工业粉尘与废气的排放，都对生活周边的环境产生了严重的威胁。因此这就需要对于建筑施工过程的各个环节进行节能环保要求，必须要对工业废弃物进行合理的统一回收与处理，同时还可以对这些废弃物加以再造与利用，将这种危害降低到最低，促进生态与经济的和谐共存。

2.2 发展功能性墙体材料

对于建筑墙体的设计与研究过程中，现在更加注重对于其功能性的要求，因此在制定多元化方案选择更加多角度的功能性要求时应该引入一些新技术，在帮助其功能实现的过程中还能够起到墙体结构的可持续性发展，一定程度上满足节能减排的要求。

2.3 发展绿色墙体材料

针对建筑节能环保这个领域来说，各个机构开始研究更加满足时代需要的新兴墙体材料，在能够应对人们对于建筑产品提出的新要求时还能够满足绿色节能经济的发展需求。目前来说该类节能绿色材料的代表就是天然石膏，这类石膏作为墙体材料的时候新能更加稳定，因此不存在较大的安全事故隐患，与此同时在制作该类材料时需要的实际温度只需要不到300℃，因此这也在很大程度减少了能源的消耗。由此看来对于建筑行业来说研发并且推广一些类似的节能材料能很大程度上改善建筑施工对生态产生威胁的现状，不仅带动了新材料的发现与使用，还能够满足经济效益与社会效益和谐共处的情况。

2.4 开发利用农业废弃物

据调查显示，许多工业所用的材料在一定程度上都会耗费大量能量并且对生态产生破坏性影响，因此从这一角度来看，一些有机新材料被不断的发现与运用，很多领域开始选择开发利用一些农业废弃的材料比如说秸秆这类废弃物，被许多农民用来焚烧或者当成饲料。但是在工业角度来看就可以将这些农业废料加以加工与处理并且将其与工业材料结合使用，作为墙体材料，这样一来更大效率的提高材料使用率，将经济与生态更好的相结合。

参考文献

[1] 张吴浩.建筑保温节能墙体的发展现状及趋势[J].城市建设理论研究，2013（32）.

[2] 涂逢祥.坚持中国特色建筑节能发展道路[M].中国建筑上业出版，2010.

[3] 饶梅建.筑保温节能墙体的发展现状与趋势研究[J].城市建设理论研究（电子版），2013（03）.

第5篇：生物材料行业现状范文

1.1营改增对物资管理各个环节的影响及应对策略

1.1.1供应商选择管理现状：目前对供应商筛选标准方面，主要从信誉、质量及综合价格等方面考虑，尚未考虑其增值税纳税人身份的问题。营改增后影响：供应商为一般纳税人、小规模纳税人或其他个人，对施工单位取得进项税额，区别很大，关系到企业的税负水平。应对措施：营改增后各类供应商的选择应参考上述计算价格折让度做好筹划。关键在于对方能否提供增值税专用发票，并保证发票的真实有效。设备及主材：营改增后主材供应商应尽量选择具备一般纳税人资格的一级供应商，综合考虑企业性质、信誉度、材料质量、增值税专用发票的真实性，以及存在争议事项时能否及时解决等方面。其次应尽量控制小规模纳税人供应商的物资供应，并有意识的引导其认定为一般纳税人。二三类材料：一般在施工当地采购，其供应商选择范围较小，综合考虑材料价格、质量及纳税人身份予以选择。如果选择一般纳税人的供应商，应要求对方提供增值税专用发票；如果选择小规模纳税人的供应商，要求对方提供3%的增值税专用发票，同时注意三流一致的问题。地材：一般就地采购，多为小规模纳税人或个人。目前地材供应商存在的问题有：地材供应商多为施工当地个人，具有一定的垄断性质，施工单位不具有议价主动权；目前地材供应商不愿申请认定为一般纳税人，主要原因是申请为一般纳税人一方面会增加税负及企业管理成本；另一方面企业所得税、资源税等方面监管严格；由于小规模纳税人身份必须符合收入限额，存在频繁更换签订合同主体或从其他公司借用发票的问题，导致三流不一致或恶意撤销原注册公司，导致提供给施工单位的发票不可认证抵扣的风险。但是根据财税〔2014〕57号文件规定，原执行简易征收6%的销售自产的砂土、石料的建材在2014年7月1日统一执行3%的征收率。并可自行开具增值税专用发票。因此，营改增后在价格合适的情况下尽量选择自行生产砂石料的供应商，要求对方提供3%专用发票，同时注意三流统一的问题。并以准入条件、采购量、采购价格等方面有意识的引导其认定为一般纳税人。周转材料供应商：周转材料主要通过采购、租赁、工程公司调配方式取得，对于采购或租赁供应商可以通过供应商名录管理，并注意运距不同的问题。

1.1.2定价策略和付款方式管理现状：因建筑业未营改增，定价付款策略未考虑增值税进项税、企业所得税等税收因素。营改增后影响：因供应商纳税人身份不同，其能否提供专票及专票抵扣率区别较大，影响到企业的税负水平。经测算，考虑企业所得税（25%）和增值税税负影响，不同类型供应商之间价格折让临界点如下表所示：应对措施：定价策略和付款方式相结合进行招标或谈判。评标时应增加以下注意事项：价税平衡测算（供应商能否提供专票，专票抵扣率）、规范招标文件协商付款条件。一是进行价税平衡测算，并分析价格构成，如钢材采购一般采用两票结算（货物、运输），综合价开票还单独开票要进行价税平衡测算。同时招标时可以考虑按不含税价格招标，便于最终价格的确定。二是付款方式。优选方案：先开票后付款；备选方案：先付税款开票，后陆续支付货款。代付款方式下，工程公司签订采购合同，项目部实际收到货物并付款。集采方式下尽量采用统谈分签模式。

1.1.3发票的取得和审核管理现状：物资部门负责发票的取得，财务部门负责发票的审核，中间发票传递会有一定的时间；部分物资存在一定的预付款，对方单位开具发票时间在验收环节。营改增后影响：发票开具是否清晰规范，票面记载信息是否和合同一致，传递是否及时，能否进行发票认证，将对进项税额的抵扣产生较大的影响。应对措施：物资部门负责对发票进行初验，并尽快传递给财务部门进行认证；有预付款的采购应在每次付完款后及时向供应商取得所付款项的增值税专用发票；为保证对方提供专票及其真实有效性，能否采取收取保证金或扣押部分尾款，于次月供应商提供上月完税凭证后支付尾款等方法。

1.1.4材料收发记录及节超控制管理现状：当前材料的收发记录信息的金额为含税价格。对施工队超耗的材料，一般在其计价中扣除。营改增后影响：营改增后因为涉及不同税目的分开核算及进项税额转出问题，材料的点收和发放记录，都需要将价税分离并一一对应记录。应对措施：物资信息管理系统进行相应升级（包括点、发料单，台账格式等），实行价税分离管理。完善限额发料制度，对施工队超耗的材料，属于不同法人之间销售材料，应计算缴纳增值税。2.2.5物资出售及废旧变卖管理现状：物资出售及废旧物资变卖一般直接冲减项目工程成本，未考虑增值税进项转出问题，存在监管漏洞。营改增后影响：营改增后物资出售及废旧变卖，要缴纳增值税或将相应进项税额转出。应对措施：“营改增”后增值税属国税管理，且增值税监管力度加大。必须规范核算并依法纳税，以降低税务风险。

1.2营改增后特殊情况下物资管理的影响及应对策略分析

1.2.1甲供材模式管理现状：“甲供材”一般含在工程总造价里，由业主统一采购付款，供应商给业主提供发票。目前已有项目将甲供材从总承包合同中分离出来。施工方只有“签收”流程，进行数量控制。营改增后影响：不动产业实行“营改增”后，由于材料17%和建筑业11%税率的差异存在，业主和施工企业争购材料以取得更高的进项税额抵扣。应对措施：与业主协商由甲供料变为甲控材。如果甲方要将材料全部自购以取得17%抵扣项，施工企业应考虑改变合同签订方式，分为销售材料与提供建筑劳务的混业经营。进一步研究调整经营管理模式，一是考虑改变企业经营范围，增加销售业务，二是修改清单计价办法，分开建筑劳务和材料销售业务；三是加强物资采购中税目研究，结合适用不同税率，开具发票。

1.2.2物资调拨业务管理现状：目前集团内物资调拨，未开具发票，也未缴纳增值税。营改增后影响：跨法人（汇总纳税主体）调拨物资——视同销售：需要开具专票，但不影响总体税负。所属项目部之间，区分是否为了销售目的及是否跨县区，若不是以销售为目的并在同一县区——不视同销售。应对措施：争取政策允许纳税主体内部之间调拨不视同销售，降低企业核算管理成本。

1.2.3周转材料加工及租赁业务管理现状：目前存在周转材料通过委托加工取得，钢材等主要材料由项目部采购，工费由项目部按内部施工队计价处理。租赁一般由供应商开具普通发票。营改增后影响：加工、委托加工原来就属于应交增值税项目，有形动产租赁已经营改增完毕。如果不能取得增值税专用发票，将影响企业进项税额的取得。应对措施：周转材料加工、委托加工、租赁都要争取取得增值税专用发票。

1.2.4自产物资、货物自用或对外调拨业务管理现状：目前自产物资、货物对外调拨，大多都因未进行增值税登记，无法开具发票，也未缴纳增值税。营改增后影响：目前自产物资、货物对外调拨属于原应交增值税项目，未缴纳增值税存在税务风险。如果自采砂石料可能还存在无采矿证和安全许可证等资质要求的风险。应对措施：跨法人移送自行生产物资。根据现行政策必须做销售处理，就地按适用税率申报缴纳增值税。会计核算上首先收入应与建筑业收入分开核算。

1.2.5自行生产物资用于建筑工程基本建设单位和从事建筑安装业务的企业附设的工厂、车间生产的水泥预制构件、其他构件或建筑材料，用于本单位或本企业的建筑工程的，应在移送使用时征收增值税。建议对于资产建材产品方面，按规定应缴纳增值税，目前已有项目部遇到税务机关的稽查，此项业务需整体筹划；对于水泥预制构件部分，需要分析其是否在“建筑现场”制造，其次需要争取外部政策支持，其属于施工的一个环节而非混合销售应统一适用11%税率

1.2.6不同法人之间收取资产使用费或划转折旧费业务管理现状：此类业务未按规定交纳税款。营改增后影响：此类业务属于增值税的有形动产租赁业务，应按规定交纳增值税。应对措施：此类业务属于增值税的有形动产租赁业务，应按规定交纳增值税，或者避免不同法人之间的收取费用，采取直接将资产销售至对方的方式一次处理。

2.过渡期企业物资管理有关建议

第6篇：生物材料行业现状范文

关键词：新型生物医学材料；产业；发展；创新；研究

经济新常态背景下，科学技术的创新发展促使我国生物医学材料与产业迈进了崭新的时代，传统生物医学材料已逐渐走向没落，新型生物医学材料与产业已成为新常态时代我国经济发展的新引擎，构建高速成长的生物医学产业发展新途径至关重要。当前，新型生物医学材料层出不穷，其产业体系建设也日趋走向完备，不仅为人类有效治愈重大疾病提供了更多可能性，而且为人类健康生活保驾护航。本文从我国新型生物医药材料的发展概况入手，在考察生物医药产业发展现状的基础上，从技术与政策两方面探索创新我国新型生物医学材料及产业发展的必由之路。

一、我国新型生物医学材料及产业概述

从全球科技领域的发展来看，生物医学材料专指那些能够应用于人体组织的特殊高科技材料，其具有下述功能：如诊断疾病、治疗疾病、外科修复人体组织或进行理疗复健、置换人体组织或器官等等，在一定程度上还能够强化人体组织或器官的原有功能，是生命与材料科学发展的必然产物。一直以来，我国都将新型生物医学材料研究与开发视为具有高附加值、节能环保、能够拉动经济增长的朝阳产业，尤其是2012年以后，第九届世界生物材料大会在我国召开预示着我国生物医学材料建设已经迈入了世界领先发展的行列。当前，我国的新型生物医学材料主要集中在通过合成的方式构建的各种生物医学材料上，如天然高分子材料、生物合金材料、生物陶瓷等等多种复合材料，而生物医学衍生物也凭借其与自然人体组织有相似性的特点跃为生物医学材料中的重要组成部分。在我国，新型生物医学材料的市场需求极为庞大，使用者人数众多，广泛的市场前景推动了生物医学材料研发与营销力度，基于此，我国新型生物医学材料产业的崛起也已成为必然趋势。

二、我国新型生物医学材料及产业发展现状

从国内需求来看，人类对健康身体与高质量生活体验的追求一直未曾停歇，新型生物医学材料凭借其对人体组织或器官的智能化、功能化改善或替换等优势，在临床实践中得到了全面而广泛的使用。尤其是伴随我国人口老龄化时代的到来，近2亿的老龄人口对新型生物医学材料有着巨大的需求；在我国，因各种原因而发生身体创伤的人数每年超过数百万，这部分人群也属于新型生物医学材料的需求人群。因此，自2000年以后，我国新型生物医学材料产业销售逐渐出现大幅度的井喷式增长，以2013年为例，该产业销售额达1200亿美元，这一数据相当于2008年全球新型生物医学材料的产值，销售额增幅维持27%的高速增长。自2014年以来，我国新型生物医学材料的产业规模仍在迅速扩张，并已构建出长三角、珠三角、环渤海三个生物医学材料产业集群区域。从国内外市场竞争来看，我国国内对新型生物医学材料的研制与开发起步远远落后于欧美等国，生物医学材料这一交叉学科的研究基础是非常薄弱的。从学科自身特点看，新型生物医学材料作为一种高技术附加值的产业，其材料产品研发的知识成本高达总成本的70%，受知识产权保护与专业技术壁垒的影响，很多新型生物医学材料的研发仍落后于西方发达国家，技术水平较高的生物医学材料还需从国外进口使用。近年来，以强生等公司为代表的跨国公司在我国新型生物医学材料产业发展中不断推进实施并购战略，这些跨国公司凭借其产业集群发展较为集中的优势，掌握了我国国内市场的部分生产、销售份额。我国新型生物医学材料产业虽然有了较大发展，但仍处于外资跨国公司等强敌环视的不利地位，产业突围还需要不断努力。面对上述现状，考虑到生物医学材料的高技术附加值特点，单个生物医学材料企业单打独斗的研发、销售过程必然会遇到重重困难，我国新型生物医学材料及产业必须依托区域经济发展，走产业集群发展模式，才能在未来生物医药材料国内国际的激烈竞争中占据有利地位。

三、我国新型生物医学材料及产业发展创新研究

我国新型生物医学材料及产业的发展已从原有的分散、低水平研发逐渐转型为集中发展、重视技术创新、自主研发的产业发展方向上，在推动我国经济发展新常态方面成效显著。新型生物医学材料及产业的培育与塑造离不开产业发展的良好环境支持与技术支持，本文从技术创新与政策助力两个角度，探讨我国新型生物医学材料及产业发展的创新路径。

1.我国新型生物医学材料及产业发展创新的技术路径。

1.1产学研协作，推进技术创新。生物医学材料产业集群发展之路仅仅依靠生物医药材料企业自身是不可能实现的，而生物医药材料的技术创新又面临着学科交叉复杂，新型材料研发周期长，耗资巨大，对知识技术要求较高等问题，这就需要对我国国内新型生物医学材料所涉及到的各种资源进行充分整合，通过产学研协作开发方式，优势互补，推进生物医学材料的技术创新。当前，可以利用现有我国国内生物医学材料及产业的功能体系，为其技术研发提供优质环境。如整合高等院校、科研机构以及生物医学材料企业自身的现有资源，积极开展协作创新，在新型生物医学材料的研发方面共同进步，期待收获。近年来，国内部分知名高校已成为推动新型生物医学材料技术创新的生力军，各大高校在新型生物医学材料领域的研究均有不同程度的突破，清华大学、武汉理工大学、四川大学等院校均凭借其在新型生物医学材料研究方面的出色表现而荣获国家自然科学奖、国家科技进步奖等重要奖项，将这些研究成果转化为生产力，加快合作下的产业园区建设，实施产学研协作策略，对我国新型生物医药材料及产业的技术创新将起到重要的推动作用。

1.2完善技术引进，加强模仿创新。近年来，我国新型生物医学材料及产业虽然有了突飞猛进的发展，但是对于生物医学材料这种知识密集型产业而言，我国该产业目前的发展仍与西方发达国家有显著差距，尤其在一些高端生物医学材料产品制造方面。基于此，我国当务之急应认清生物医学材料及产业发展的实际情况，在完善国外技术引进的基础上，通过模仿创新谋求更大发展。这不仅符合我国新型生物医学材料技术薄弱，自主研发的核心能力差的当前国情，而且有利于我国生物医学材料企业或科研单位对引进的行业高端技术进行分析研究，尽快获得其技术的核心要素，加以改良创新以提升自身技术水平。这种通过技术引进而开展模仿创新的新型生物医学材料及产业发展的方式，并不是完全照搬照抄西方先进技术，而是立足于我国生物医药材料发展实际，对引进的先进技术进行本土化、中国化的消化吸收，为我国新型生物医学材料及产业的技术成熟、技术创新奠定坚实的基础。

1.3确定发展重点，促进技术成果转化创新。我国新型生物医学材料及产业的发展过程中一直存在技术水平低、重复研究现象普遍的突出问题，这要求无论是我国政府，还是生物医学材料企业，都应该确定新型生物医学材料及产业未来发展的方向，合理定位，明确发展重点，才能有效集中我国生物产业研发的优势资源，有的放矢，通过自主研发、创新实现并促进新型生物医学材料技术成果的转化。通过对当前国际生物医学材料及产业的发展趋势研究，我国新型生物医学材料及产业的技术创新与发展重点应该集中在再生生物医学材料与智能化生物医学材料方面，尤其是建立在干细胞、生物材料基础上的可供置换或移植的生物器官、组织等材料等研发，这些材料在未来新型生物医学材料及产业市场上前景广阔。

2.我国新型生物医学材料及产业发展创新的政策路径。

2.1转变政府对医学材料及产业的管理方式。实践中，政府部门对新型生物医学材料及产业的支持和管理对产业的创新发展至关重要。政府通过行政管理的方式，引导、支持生物医学材料及产业向集群化运作，通过资源整合与调配，协调企业与科研机构、高校之间的优势互补研发的关系，并通过健全生物医学材料行业法律法规、市场准入条件与技术标准等方式，维护生物医学材料及产业市场良性运转；政府对新型生物医学材料及产业研发的资金支持更是该产业创新发展的源泉所在。但我国政府对新型生物医学材料及产业的管理方式仍存在多头管理、条块分割等突出问题，不利于生物医学材料企业突破传统谋求发展。基于此，我国政府应积极转变生物医药材料及产业管理的方式，利用互联网信息化发展的优势，构建大生物医药材料产业理念，改革传统组织体制，深化产业融合度，建设区域化生物医学材料及产业协调发展的政府管理体制。

2.2引进高端人才带动产业发展。如前所述，新型生物医学材料及产业的发展关键在于技术创新，而技术创新水平与程度则取决于我国新型生物医学材料的研究开发人才。对我国生物工程的当前发展而言，人才的匮乏已成为制约生物学、材料学发展的主要因素。因此，我国应立足于现有高等院校与研究所等人才培养机构，注重新生代生物医学材料人才的发觉与培养；同时，还应注重对高端精英人才的引进，通过开辟渠道、整合资源等多种方式，加大对生物医学材料实验室与研究的基地的投资力度，吸收更多的有识之士加入到我国新型生物医学材料及产业的建设中来。

2.3创新驱动引领生物医学材料产业集聚效应。生物医学材料及产业发展离不开产业上、下游相关行业及环境的大力支持，纵观国际上生物医学材料较为发达成熟的跨国公司发展历史，产业高度集聚无疑是其发展的必由之路。另外，通过技术创新拓展新型生物医学材料产品的品种，淘汰单一产品生产企业，而推行多种产品并行开发销售的战略决策，也是生物医学材料产业得以发展壮大的关键所在。基于此，我国政府应立足于当前新型生物医学材料及产业的发展现状，通过政策引导与规划，不断扩大新型生物医学材料产业集群的规模，在现有产业集聚领域的基础上，进一步构建高端生物医学材料产业园，以品牌生物医药材料产品为主要发展方向，建设产业集聚效应明显、产业特色鲜明、信息资源融通的多个新型生物医学材料产业集群。

2.4政策导向促进生物医药产业科学发展。十二五规划中，新型生物医学材料及其产业发展就被作为新兴产业而纳入到我国政府重点培育的项目工程，随着新型生物医学材料及产业对我国经济发展影响力的增强，我国政府开始从政策角度入手，单独制定了《新材料产业“十二五”发展规划》、《生物产业发展规划》等重要文件，着力主导新型生物医学材料及产业的发展方向与发展趋势，对该产业的资金支持力度也由十一五规划中的4亿元投入提升到十二五规划中的5.1亿元的投入，十三五规划中国家无疑将继续增加对新型生物医学材料及产业的资金支持力度，我国新型生物医学材料及产业发展的关键机遇时期已经到来。另外，在产学研协作、科技创新与人才引进等方面，都离不开政府的大力引导与支持，我国新型生物医学材料及产业将走上良性循环的发展之路。

四、结语

生物医药科技的发展将给人类健康生活提供新保障，从无生命的生物医学材料发展到有生命的生物人体组织，无不彰显着生物医药科技的进步与创新带来的巨大力量。由此可见，未来我国生物医学产业的飞速发展必将成为经济变革的重要推助力。在推动生物医学工程不断前进的过程中，必须明确未来我国生物医学材料发展战略与发展方向，以解决人民群众医疗保健需求为根本目标，走科技创新融合与生物医药产业集群发展之路，注重政府、医药企业与研究机构等多方组织的协同共建与资源整合，以此构建我国生物医学材料及产业的成熟体系。

参考文献：

[1]梅梅,吕鹏辉.我国生物医学材料产业科技成果计量分析[J]中华医学图书情报杂志.2012(1).

[2]本刊通讯员.新型生物材料及其与再生医学交叉的前沿[J]中国材料进展.2012(6).

[3]贺正楚.生物医药产业共性技术服务效率研究[J]求索.2014(1).

第7篇：生物材料行业现状范文

关键词：工业设计；综合材料；分类；艺术价值

回首材料艺术的发展，至今已呈现出多元化趋势，因而对材料艺术的展开、深入、发掘、吸收，无疑会对工业设计的发展与创新有着不可估量的作用与研究价值。

1设计与材料的关系

材料是设计的物质基础和载体。过去，设计所用材料较为单一，经不断演变和发展，至今材料类型已相当丰富。比如木材、陶瓷、玻璃、金属，以及不同成分的塑料、复合型材料等，都为产品设计提供了更为广阔的适用空间，同时也使得设计的形式和艺术价值有了更多层次的变化，能够使功能基本相同的产品，经不同材料和不同工艺加工后的成品之间，有不同的形态变化，而这种变化不仅限于外观，还包括使用和功能上的变化。但要注意，任何设计选用的材料，都应符合所选材料的本质属性、性能特征和加工工艺。在材料类别日趋丰富、制作工艺不断进步的当下，材料与设计的关系已有了更紧密的联系，“材料设计”概念脱颖而出，成为实现设计创新的关键因素。因此，实践中应依据设计理念、专业知识和创新意识，继续探索各种材料在设计中的应用价值，深入发掘材料在设计造型中的潜力。

2工业设计的材料分类

工业设计（IndustrialDesign）的内涵是指以工学、美学、经济学为基础对工业产品进行设计，其设计种类繁多，整体分为四项专业设计——产品设计、环境设计、传播设计、设计管理，其中又包括了机械设计、平面设计、室内设计、展示设计等多个分支类别。由于工业设计主要涉足的范围是现代工业产品，满足的是现代社会生产基础需求，因而被视作“现代化大生产”的产物。关于工业设计中的材料分类，按常规材质可分为金属、塑料、木材、玻璃和陶瓷等。而按不同材料来源、不同物质结构和不同形态来划分，主要可分为以下几类：第一类：按照材料来源可分为天然材料、加工材料、合成材料、复合材料等。第二类，按照材料的物质结构可分为金属材料、无机材料、有机材料、复合材料等。第三类，按照材料的形态可分为现状材料、板状材料、块状材料等。即便存在上述不同分类，但在实际设计中，不同材料之间仍以相互搭配、相互点缀、共同实现产品功能为主流设计思路。值得一提的是，材料品种越多，材料之间的连接方式也会随之增加，故而设计成本也就相对提高，因而在工业设计实践中，应准确拿捏不同材料之间的联系，使之和谐、互补、共鸣。

3工业设计中综合材料的艺术价值

综合材料在工业设计中的运用，从其初生之时便注定了是多元、丰富且多变的。作为独立艺术门类之一，工业设计理念可以各种状态出现，也可传达各种精神，如此不仅能够为观者带来关于思辨文化的表达，同时其夹杂着对精神、哲理的内涵宣泄，彰显了对现代文明社会理性抗争的艺术理念。客观地说，综合材料在工业设计中的艺术价值主要体现在下面两点：3.1综合材料是现代创作形式与内容的体现材料的语言和创意主题，是现代工业设计创作形式与内容的直观体现。换言之，任何脱离表现形式的设计理念和作品，或是抛开内容的设计艺术表达，其过程或结果都将是苍白无力、空洞无形的。因而任一设计作品所蕴含的内容与价值，都必须超出作品所附着的物体的表象。综合材料作为作品表现形式的语言，构成了创意主题由旧到新、由传统到反传统的整个辩证发展过程，对于工业设计的创新突破及其视觉艺术价值的发挥皆有重要作用。3.2综合材料是艺术概念广度与维度的延伸将单一的艺术概念维度进行延伸是综合材料凸显的重要价值之一，其能够突破传统艺术语言的单向化表现，将设计中的再现精神直观投射在对作品创作的材料运用之上，使得平凡无奇的材料在这种艺术技法的强大表现力中，转身成为极富审美价值与艺术张力的多元主体形式。同理，对综合材料的运用亦能够为观者带来更多层次的视觉冲击指向，夹杂令人震撼的直观表现力，使得观者通过视觉便能对物质的重量以及可触摸感进行度量，这不仅是对单纯的个性或符号的追求与超越，还将使设计中的再现精神活灵活现般跃然于材料的应用之上，因而可以说是一种超越了传统设计材料运用的表现技法。

4综合材料与工业设计的艺术再造

身处于资源丰富的和平年代，设计艺术的发展也呈现出多元化、综合化趋势，将不同材料融入工业设计也有了进一步的延伸与发展，冲破了再现艺术语言的表现形式，为设计艺术创作带来了更多新的可能。通过对工业设计背景、艺术思维、创作观念、表达形式等问题的探究，笔者认为，要想体现综合材料与工业设计融合与再造的艺术价值，就必须准确把握综合材料特有的肌理特性，实现物质与理念的结合。诸如将泥土、化学试剂、油性、水性颜料，矿物质、玻璃、金属材料等综合材料在工业设计中的大量运用，便可借助这一全新的视觉冲击，最大限度地丰富设计作品的表现力，拓宽设计观念及表达形式的自由，从而使得设计创作突破传统艺术的表达形式的范围。但要注意的是，在设计选材上，应始终坚持专注与细致，善于抓住每一种材料的独有特性，深谙“凡物皆具材质肌理”的理念，使得木块、瓦片，或是枯草、泥土等“卑微”之物的拼合设计，都拥有不可复制的艺术价值。

5结语

对于广大艺术学习者而言，倘若只是机械地照搬模仿他人的设计理念或表现形式，而缺少艺术家个性化风格的融入，那么任其如何创作，产物都只是翻版、复制。正所谓：“物质意义上的材料，本身并无精神而言；而演绎材料的过程，则是一种和自然对话的过程，一种心境力量的内隐充盈着生命潜层生生不息的表达渴求，一种精神内省跃然于画面的情感历程，一种沉寂、内敛、凝聚挚爱与灵思的转换。”因此，在工业设计的道路上，除了不断召唤释放自我、体会设计艺术存在与发展之根的同时，还应将材料应用所承载的精神一并穿透。此外，在设计实践中，还应注重将设计理念根植于本民族，只有本着大无畏的艺术精神深入审视、体悟本民族文化与外来文化，才能真正挖掘出每一个个体对艺术内在气质、个性语言的“突变”，从而逐步领悟出如何正确对待材料，如何大胆、理性地选择材料，如何使材料更充分地为工业设计艺术服务，如何使作品更具有表现力。

作者:贾铭钰 张弘弢 王茜 单位:北京城市学院

参考文献：

［1］王维.工业设计与材料的关联性研究［J］.工程技术（全文版），2016（12）：00309.

［2］吴蕾.基于工业设计中材料感觉特性的几点分析［J］.山东工业技术，2016（4）：27.

［3］吕明，沈海泳，丁晓雯.解析工业设计应用材料的质感［J］.设计，2016（3）：60-61.

［4］周忠鸣.试论材料在工业设计中的重要性［J］.工程技术（引文版），2016（3）：00294.

第8篇：生物材料行业现状范文

关键词：形状记忆高分子； 记忆机理； 材料特性； 医疗；纺织

文章编号：1005－6629(2009)02－0053－04中图分类号：O63 文献标识码：E

材料、能源、信息分别是现代文明的三大支柱，而材料是人类社会文明发展历史上里程碑式的阶段性标志。所谓的形状记忆材料听上去似乎有点玄乎，给人一种具有生物智能特性的错觉。那么，它究竟是不是真的如此神奇呢？它的神奇之处在哪？

自1981年，有人发现高分子材料聚乙烯具有独特形状记忆功能，至1984年，形状记忆高分子材料(Shape memory polymers，简称SMP)的概念在日本提出。可以说，SMP是当代材料化学发展的产物。时至今日，其功能已经得到了人们的广泛关注。

1形状记忆高分子的“记忆”机理

形状记忆是指具有初始形状的制品，经形变固定之后，通过加热等外部条件刺激手段的处理，又可使其恢复初始形状的现象。研究最早也最为广泛的是热致形状记忆高分子(简称TSMP)。以此为例来阐述。

1.1 橡胶弹性理论对SMP形状记忆特性的解释[1]

图1 线形高分子材料的温度与形变的关系图

如图，Tg为玻璃化温度(材料达到玻璃态与橡胶态时的临界温度)，Tt是粘流温度。橡胶在室温下处于高弹态，而塑料是玻璃态。这是由两者分子结构和相对分子质量等因素的不同造成的。如果材料的玻璃化温度高于室温，则材料在室温下处于玻璃态。如果材料的玻璃化温度低于室温，在室温下它就处于高弹态。

橡胶在室温下就处于高弹态，一根橡胶管在适当的外力作用下可伸长数倍而当外力解除之后便可回复到原长。但是，如果把一个橡胶管放在液氮里，它便会失去弹性，拿出来以后进行敲打，它也会像玻璃一样极易被打碎。把它放到室温下，使其温度慢慢升到室温，它仍会恢复为具有弹性的橡胶管。这便是所发现的橡胶的形状记忆功能：橡胶的交联网络起到记忆其原来形状的作用，而其玻璃态具有固定其形变的作用。

一般塑料的加工要先升温到粘流态，吹塑后冷却为一定形状的制品，也是一样的道理。

1.2 SMP的形状记忆机理

从分子结构及其相互作用的机理方面加以解释，形状记忆高分子可看作是两相结构, 即由记忆起始形状的固定相和随温度变化能可逆的固化和软化的可逆相组成。

固定相的作用在于成形制品原始形状的记忆与回复, 而可逆相的作用则是形变的发生与固定。固定相可为聚合物的交联结构、部分结晶结构、超高分子链的缠绕等结构。可逆相可以是产生结晶与结晶熔融可逆变化的部分结晶相,或发生玻璃态与橡胶态可逆转变的相结构。在高分子形状记忆材料中,由于聚合物分子链间的交联作用,即材料中固定相的作用束缚了大分子的运动,表现出材料形状记忆的特性。并且,由于可逆相在转变温度Tg会发生软化-硬化可逆变化,材料才可能在Tg以上变为软化状态, 当施加外力时分子链段取向改变, 使材料变形。当材料被冷却至Tg以下,材料硬化、分子链段的微布朗运动被冻结、改变取向的分子链段被固定,使得材料定型。当成形的材料再次被加热时,可逆相结晶熔融,材料发生软化,分子链段取向逐渐消除,材料又恢复到了原始形状。

图2 图为形状记忆高分子在60℃下, 45秒内回复原状[2]

由高分子材料形状记忆原理可知，可逆相对形变特性影响较大，而固定相对于其形状恢复特性影响较大。从这个理论出发,就可以解释为什么凡是既具有固定相又具有可逆相结构的聚合高分子材料, 都可显示出一定的形状记忆特性。

2形状记忆高分子的“记忆”分类

形状记忆材料除了形状记忆高分子之外，还包括形状记忆合金(SMA)和形状记忆陶瓷(SMC)。相比较而言，前两者的应用更为广泛。

表1热致形状记忆高分子的类型

而与SMA相比，形状记忆高分子不仅形变量大、赋形容易、形状响应温度便于调整，而且具有保温、绝缘性能好、不锈蚀、易着色、可印刷、质轻价廉等特点。以前的研究着重于对热致形状记忆高分子的研究，笔者按具体的组成物质将其分类，见表1。

随着研究发展的深入，除了热致形状记忆高分子，人们还发现了其他类型的形状记忆高分子。根据回复机理来定义的形状记忆高分子材料类型。具体见表2。

表2 形状记忆高分子的分类[4]

3 形状记忆高分子的具体应用解析

尽管只有短短27年的发展史，SMP的应用已涉及社会的很多领域。

3.1SMP在医疗装备中的应用[5]

首先，可以利用形状记忆聚合物的记忆特性，制作外科医疗器械或介入诊疗(介入诊断及治疗)器材。比如, 美国利弗莫尔国家实验室将聚合物聚氨酯、聚降冰片烯或聚异戊二烯等注射成为螺旋形,加热后拉直再冷却定型,即制得血栓治疗仪中的关键部件――微驱动器。装配到治疗系统上后，利用光电控制系统加热，使其恢复到螺旋形可拉出血栓。这种方法快捷、彻底，没有毒副作用，是治疗血栓的有效途径之一。

其次,利用低温形状记忆特性的聚合物聚氨酯、聚异戊二烯、聚降冰片烯等可以制备用作矫形外科器械或用作创伤部位的固定材料，比如代替传统的石膏绷带。利用聚氨酯塑料的生物降解性能，通过内窥镜可将由形状记忆聚合物制成的器件, 如断骨的外套管、血管的内扩管、血液的过滤网等精确地定位植入人体。此类材料在体温的作用下能回复形状,达到治疗目的。这种治疗方法, 不仅可以减小放置器件时所需的外切口, 而且由于器件本身在人体中可以逐步地通过降解而消失,不需要为取出器件而进行第二次手术，大大降低了危险性。

美国麻省理工学院报道了用形状记忆材料来固定骨折部位的方法。将二次成型后的聚乳酸制件放入带有裂纹的骨髓腔内。利用消毒后的盐水对其进行加热，使骨髓腔内的形状记忆材料恢复到最初的形状，变得较厚，从而和骨髓腔的内表面紧密接触而不会滑移，固定作用良好。

另外，形状记忆高分子材料还在手术缝合，止血、药物释放体系、人工组织及器官以及抗原响应等许多新兴的高技术领域得到应用。

3.2SMP在纺织工业中的应用

形状记忆聚氨酯在纺织品中的应用形式既可以进行纺丝以赋予纱线记忆功能，也可以作为织物涂层剂，或作为整理剂对织物进行功能性整理。利用它的透气性可受温度控制的特性，在室温下就可以改善织物的穿着舒适度。具有良好的防水透气、抗褶皱、耐磨性能。

3.2.1在防水透气织物中的应用[2]

形状记忆聚氨酯的透气性可受温度控制，在响应温度范围附近其透气性有明显的改变：将响应温度设定在室温,则涂层织物能在低温(低于响应温度) 时因低透气性起到保暖作用;在高温(高于响应温度) 时, 因高透气性起到散热作用。聚氨酯的分子间隔随体温的升高或降低而扩张或收缩,正如人体皮肤根据体温张开或闭合毛孔一样,起到调温保暖的作用。薄膜的孔径远远小于水滴平均直径,因此还可起到防水效果,使织物在各种温度条件下都能保持良好的穿着舒适性。日本三菱重工公司已有相关聚氨酯涂层织物“Azekura”的报道。

3.2.2在防皱整理中的应用[6]

利用聚合物的形状记忆恢复功能,以此类织物纱线或经形状记忆整理的织物制成的服装,具有不同于传统意义上的防皱功能。当此类服装具有足够强的形状记忆功能时,服装在常温下形成的折皱可以通过升温来消除折痕,回复至原来的形状。我们甚至可以设计高分子并将响应温度调在室温或人体温度范围内,从而可即刻消除形成的折皱。

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3.3在数码通讯产品中的应用

图3 概念手机

如图，这款手机的材料是具有形状记忆功能的聚乳酸复合物（PLA）。聚乳酸(PLA)可称为是一种生物塑料，无毒、无刺激，具有良好的生物相容性，可生物分解吸收，强度高，不污染环境，可塑性好，易于加工成型。应用聚乳酸材料制成的手机等设备不怕摔、挤、压，但是毕竟属于塑料制品，抗腐蚀性会受到一定局限，进一步研究后有待推出市场。

3.4 其他应用

3.4.1 “光驱动分子阀”

作为光能转变为力能的转换器，光致感应形状记忆高分子凝胶不能产生很大的感应力。但是如果在多孔质的聚乙烯醇薄膜上接枝光致变色分子的凝胶，经此处理过的聚乙烯醇薄膜固定后，根据水的透过速度测定光照效果后我们可以发现：光照前，由于凝胶的小孔堵塞，水的透过速度很小；光照时，由于凝胶膨胀，水的透过速度增大6O倍；光照停止后，水的透过速度又减小。这就表明利用SMP材料的光照效应可制造可控启闭阀。

3.4.2 “光缓释剂”

高分子凝胶放入含有药物的水溶液内，药物则浸入凝胶中，然后取出凝胶。依据药物从凝胶向水溶液的释放速度受光照的影响情况来研究光照效果。结果表明，光的存在与否对药物的释放有显著的影响。利用此效应，药物以合适的速率和剂量放到人体病灶位置，可达到更好的医疗效果。

4应用展望

随着SMP技术的愈加成熟，人们开始研制通过加温处理使汽车外壳、机壳和建筑物某些部件自动除去凹痕的制品；同时还萌生了用形状记忆聚合物制造机器人四肢的想法, 设想用跳跃来代替机器人现在那种步履蹒跚的行走方式。环保方面,将热致感应形状记忆高分子材料应用于环保,利用其形状记忆特性回收电子产品的新思路也很有意义。设计用SMP材料替代电子产品的紧固件如螺钉、螺纹套管、夹子回收时通过加热的方法自行脱落。解决电子废弃物因体积较小、构造复杂而产生的处理困难的问题，同时实现回收利用, 节约成本, 减少电子废弃物的环境污染。

参考文献:

[1]杨青，郑百林等.形状记忆高分子材料记忆行为机理的理论分析[J].材料工程，2006年增刊1：492-494.

[2]胡金莲,杨卓鸿.形状记忆高分子材料的研究及应用[J].印染，2004，No. 3，44-47.

[3]朱光明.形状记忆聚合物及其在生物医学工程中的应用[J].生物医学工程学杂志，2005，22(5):1082-1084.

[4]徐祖耀等.形状记忆高分子材料[M].上海.上海交通大学出版社，2002年：314-340.

[5]李志宏等.形状记忆高分子材料及其在医疗装备中的应用[J].医疗卫生装备,2007年9月第28卷第9期，26-28.

[6]韩永良等.热致感应型形状记忆高分子材料与纤维[J].合成纤维工业，2005，28.(1).

第9篇：生物材料行业现状范文

关键词：建筑材料；环保节能；应用；发展趋势

建筑材料的生产和加工行业是一个典型的能源消耗型产业，其生产和加工过程中不仅耗费大量的能源，还会污染环境。据统计，2005年建材行业消耗各类能源占全国能源消耗总量的7%，其产生的粉尘和排放分别占全国工业粉尘和排放总量的63%和8. 5 %位居全国工业的第一位和第二位。由此可见，在全国节能减排工作中，建材工业具有举足轻重的作用。因而，发展和推广环保节能型建筑材料是势在必行的。

一、传统建筑材料产生污染的原因分析

传统不少装修材料是化工材料，有的本身含有有毒物质，有的能向空气中散发有毒物质，给人们带来危害。传统建筑污染主要有以下几个方面：

（1） 板材类 内含超标甲醛，而甲醛为高毒性物质。

（2） 涂料类 内涵有害物质苯，还有致癌物质氡。

（3） 水泥类 含有有害物质氨，有强烈刺激性气味。

二、环保节能型建筑材料的应用现状

1.用于墙体及围护结构的环保节能型建材

节能型外墙所用建材必须兼顾合适的储热能力和好的保温隔热性能，复合型墙体是首选。

空心砌块和多孔砖是常用的、节能良好的墙体建材。在空心砌块的墙体中，可向空隙中填加膨胀珍珠岩、散状玻璃棉或散状矿物棉等松散填充绝热保温材料，降低墙体导热系数及砌块之间的对流换热作用。另外，用高压缩空气把絮状的或块状的玻璃棉吹到墙体空腔中，填充密实，同样能起到很好的保温作用。

节能型墙体建材应用较多的还有加气混凝土。加气混凝土是优良的低能耗新型墙体保温节能材料，是目前所有墙体材料中唯一能够满足节能标准65%要求的单一材料。它已广泛用于内外墙体、屋面、楼层和平坡屋面，不仅可以用于民用居住建筑，而且可以广泛地用于工业建筑和4层以下混合结构建筑的承重墙体。

对于建筑的围护结构，则可采用轻质高效的玻璃棉、岩棉、泡沫塑料等保温材料，以减轻建筑能耗。

2.用于屋顶、地板及门窗的环保节能型建材

用于屋顶的环保节能型建材有玻璃棉或矿物棉毡（垫），这些保温材料与装饰贴面复合而成的天花板，能减少阁楼空间与屋顶天花板之间的传热系数，起到隔热保温的作用。

门窗能耗占我国高能耗建筑中总能耗约40%因而门窗的环保节能显得尤为重要。塑料门窗的隔热性能比常用的钢、木、铝合金门窗要好得多；同时塑料门窗生产过程中采用清洁的生产技术，少用天然能源，生产出的门窗无毒害、无污染、无放射性，有利于环境保护和人体健康，符合人们提出的“绿色建材”的概念，因而塑料门窗属于环保节能型建材。

三、 环保性建筑材料的发展

（1） 提倡绿色建筑。绿色建筑就是“资源有效利用的建筑”，亦即节能、环保、舒适、健康、有效的建筑，简言之为低能耗、低污染的建筑。

（2） 提倡清洁生产。减少建材生产对地球环境和生态平衡的负面影响，现代社会经济发达、基础建设设施规模庞大，建筑材料的大量生产和使用一方面为人类构筑了丰富多彩、便捷的生活设施，但同时其发展是以能源的过度消耗和环境污染为代价的。因此，要保护环境，实现可持续的建筑设计，就必须把原材料对环境造成的影响，加入衡量建筑的价值体系中去。

（3） 节约资源，降低能耗。按广义生命中期的观点，建材能耗包括：建材生菜、建筑物营运、建筑物的日常使用、建筑物的拆除接替、建材再利用等方面能耗。加工越细致和制造过程越复杂的产品和材料，通常要在生产过程中消耗更多的能源。一般来说，耐久性越好的材料，导致室内污染越少。就地加工，减少使用金属、混凝土之类加工程度高、耗能大的建材，重新开发短寿易耗废材料。选择再处理较少的建筑材料，或者选择那些对其维护只产生最小环境影响的材料。

（4） 遵循国家的环保法。室内装修的环境污染问题已引起国家的重视。国家质监局等部门也公布实施了《室内装修材料人造板及制品中有害物质限量》等一系列环保法规，应努力执行。应选用已经通过环保管理认证的材料；减少设计中色彩鲜艳石材的应用；多采用优质聚酯漆和环保型硝基漆，减少或杜绝在空气中流通较差的房间使用醇酸油漆的数量。当然，不同的建筑类型有不同的设计标准，但健康和无害化应该是普遍的原则。

四、保护环境对建筑材料发展的要求

为了适应社会对环保的要求建材的制造生产加工越来越趋向无污染、少污染、强调装饰材料除具有实用功能美观的外表之外，还要具有对人体环境没有毒害，没有污染其性能是环保型和健康型的。提出了绿色建材的概念绿色建材的开发主要从以下几方面进行：

（1） 汲取其他国家的先进经验。我国的建筑使用能耗在社会终端能耗中的比例将不可避免的提高到35%左右。因此，建筑节能已成为影响能源安全，优化能源结构提高能源利用效率的关键因素，而我国目前建筑材料生产对资源浪费严重。要实现资源可持续利用，环境的可持续发展，要求开发建筑材料总能耗低的建筑材料和使用能耗低的节能建筑。

（2） 减轻环境污染，有可节省原材料。产品的设计以改善生产生活环境和生活质量为目的，产品应对人体无害。

（3） 对建筑工程环保科研要加大投入。