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環(huán)境識別與表面智能化——?jiǎng)?chuàng)建表面技術(shù)新領(lǐng)域

2021-08-06 09:24劉仁志
表面工程與再制造 2021年1期
關(guān)鍵詞:電鍍涂料分子

劉仁志

劉仁志,教授級高級工程師,武漢風(fēng)帆表面工程股份有限公司首席技術(shù)顧問。中國表面工程協(xié)會(huì)電子電鍍專業(yè)委員會(huì)副主任委員、電鍍分會(huì)技術(shù)委員會(huì)委員、中國電子學(xué)會(huì)電鍍專家委員會(huì)常務(wù)委員、武漢《材料保護(hù)》雜志編委、天津《電鍍與精飾》雜志編委、中表協(xié)《中國電鍍》雜志編委。自1980年起在國內(nèi)外表面處理專業(yè)雜志發(fā)表技術(shù)論文100多篇,出版專著近20部。參加和主持過多項(xiàng)電鍍工藝的開發(fā)和應(yīng)用推廣工作。申請并獲得了20多項(xiàng)涉及多個(gè)專業(yè)的中國專利。是本行業(yè)著名的表面處理技術(shù)專家。

0 前 言

在復(fù)雜多變的國際形勢下,我國科技界正承受著巨大壓力?,F(xiàn)實(shí)讓我們充分認(rèn)識到,只有堅(jiān)持走科技強(qiáng)國之路,才是最根本的應(yīng)對措施。而科技要強(qiáng),唯有創(chuàng)新。各學(xué)科都奮起創(chuàng)新,敢做“第一個(gè)吃螃蟹”的人,就一定能夠沖出圍城,創(chuàng)建新天。而當(dāng)走向創(chuàng)意的藍(lán)海,就會(huì)發(fā)現(xiàn)那里前程無限,大有可為。表面工程技術(shù)的藍(lán)海,更是極具吸引力,值得同業(yè)去開拓。

無論二維還是三維物體,都具有多個(gè)表面。表面既是物體的視界,也是物體與環(huán)境傳遞信息的界面。作為視界,我們在傳統(tǒng)上重視的是對表面的裝飾,這導(dǎo)致形成一個(gè)涉及多個(gè)領(lǐng)域的龐大的產(chǎn)業(yè),不只是工業(yè)價(jià)值,還具有藝術(shù)價(jià)值。作為信息界面,我們重視的是對其進(jìn)行保護(hù)或增強(qiáng)。這個(gè)方面涉及的領(lǐng)域,建立起了表面工程的廣大產(chǎn)業(yè)群,使表面工程技術(shù)在現(xiàn)代制造中成為一個(gè)重要的產(chǎn)業(yè)集群,包括了從涂裝到表面物理、化學(xué)沉積,從電鍍到表面轉(zhuǎn)化膜以及各種表面修飾與強(qiáng)化技術(shù),催生了許多新材料與新技術(shù),在實(shí)現(xiàn)表面性能增強(qiáng)的同時(shí),也對產(chǎn)品整體性能有極大提升。放眼汽車、飛機(jī)、艦船制造,無不要用到表面工程技術(shù),并且表面工程技術(shù)在這些重要產(chǎn)品的性能保障中具舉足輕重的地位。更不用說日用五金、家具家電,全都少不了表面工程技術(shù),足見表面工程技術(shù)是現(xiàn)代制造的支柱產(chǎn)業(yè)之一。

不可否認(rèn),表面工程技術(shù)既是為了提升制品在環(huán)境中的性能與壽命,又在生產(chǎn)過程中不可避免地對環(huán)境造成污染。這從涂裝到電鍍等行業(yè)受到的嚴(yán)格環(huán)境法規(guī)監(jiān)控就可以看出。這種嚴(yán)控措施對于保護(hù)環(huán)境是必需的,但也確實(shí)對行業(yè)生存帶來很大壓力,更使愿意從事這個(gè)行業(yè)的人員越來越少,這對希望發(fā)展和強(qiáng)化表面工程技術(shù)領(lǐng)域是不利的。應(yīng)對這種形勢不僅要正確評價(jià)表面處理行業(yè)在工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中的定位,制定實(shí)事求是的管控措施,還要在大專院校和研究院所設(shè)立更多創(chuàng)新專業(yè)和課題,以吸引更多學(xué)子進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域,去開疆拓土,開發(fā)更多環(huán)境友好的表面工程新技術(shù)和新產(chǎn)品。

正是本著這一思維,本文擬對表面工程技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域可以開發(fā)的課題提出一些構(gòu)想,供同行參考。

1 環(huán)境與表面

表面是界面中的一種。多指物相(氣、液、固)與氣相接觸的界面。由于我們生存環(huán)境主要是在大氣層內(nèi),而固體物質(zhì)是人類日常應(yīng)用最多的物質(zhì),因此,物體表面成為表征物體性能的重要界面。

大氣環(huán)境既是人類生存的空間,也是地球表面物體存在的空間。地球大氣的構(gòu)成以氮和氧為主,雖然氧在大氣成分中只占20%,但是其氧化作用卻是十分明顯。金屬的生銹,就是一個(gè)典型的例子,也因此產(chǎn)生了金屬防腐專業(yè)。當(dāng)然不只是金屬有氧化現(xiàn)象,氧化是自然界普遍存在的現(xiàn)象,并且總是從表面的變化開始。在大氣環(huán)境中,所有材料都存在氧化問題,因此材料表面防護(hù)是一項(xiàng)重要工程。傳統(tǒng)的表面技術(shù)是表面保護(hù)為主流的技術(shù),當(dāng)然也包括大量裝飾和功能方面的技術(shù)。隨著環(huán)境的演化和材料的進(jìn)化,表面技術(shù)面臨新的挑戰(zhàn)。而一個(gè)更重要的原因,還在于對表面的性質(zhì)認(rèn)識的深入。當(dāng)我們對表面有了更深入的認(rèn)識,就會(huì)催生出新的構(gòu)想。

說到環(huán)境,不只是大氣環(huán)境對環(huán)境中的事物有影響,即使是宇宙環(huán)境,也是充滿物質(zhì)的相互作用。我在2017年第5期《表面工程與再制造》發(fā)表的“宇宙環(huán)境與材料保護(hù)”一文,對宇宙環(huán)境對材料的影響有過詳細(xì)討論?,F(xiàn)在,我國的火星探測飛船正奔向火星,外星環(huán)境對材料的影響,也必將成為表面工程的重要課題。

對表面性質(zhì)的新認(rèn)識,源于對物質(zhì)與意識的關(guān)系的研究。這個(gè)原來是哲學(xué)領(lǐng)域的具有爭議的一個(gè)問題,當(dāng)我們以物質(zhì)結(jié)構(gòu)科學(xué)來重新研究時(shí),得出所有物質(zhì)都是有意識的結(jié)論雖然驚人,卻并不意外。希望詳細(xì)了解這一構(gòu)想的讀者可以參閱我的《光子信息》一書(化學(xué)工業(yè)出版社,2019年2月)。

我們都知道物質(zhì)有三態(tài),即固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。物質(zhì)在這三態(tài)之間是可以變化的。而最常見和最容易理解的物質(zhì)三態(tài)的變化,莫過于水了。水在不同溫度下分別呈現(xiàn)液態(tài)、固態(tài)和氣態(tài),是所有人都知道的常識。至于水為什么會(huì)有這些變化,為什么在不同環(huán)境(溫度等),會(huì)自己變成不同的形態(tài)?這正是水對環(huán)境具有意識的表現(xiàn)。意識是物質(zhì)對環(huán)境的感知,物質(zhì)據(jù)此做出相應(yīng)變化以適應(yīng)新環(huán)境。顯然,表面是感知環(huán)境(特別是溫度)變化的最敏感的區(qū)域。我們由此可以定義表面是物質(zhì)與環(huán)境進(jìn)行信息交換的界面。這是對表面性質(zhì)認(rèn)識的深化。表面的這個(gè)新定義給表面工程技術(shù)研究拓展了視野和空間,是值得深入探討的。

物質(zhì)具有意識源于物質(zhì)世界具有的自組裝性質(zhì)。宇宙中存在進(jìn)化這個(gè)事實(shí)已經(jīng)由我們地球的存在所證實(shí)。自然的總趨勢是向更好進(jìn)化,無論過程多么復(fù)雜,結(jié)果總是趨好,這是我們應(yīng)該是樂觀主義者的最大理由。例如分子熱運(yùn)動(dòng)即所謂“布朗運(yùn)動(dòng)”一直被定為分子無序的證明。但是真實(shí)的情況卻是分子在做自組裝的運(yùn)動(dòng),最終會(huì)形成有序的結(jié)構(gòu),例如形成水簇。這其實(shí)并非新發(fā)現(xiàn),而是諾貝爾獎(jiǎng)得主比利時(shí)物理化學(xué)家和理論物理學(xué)家普里戈金提出的耗散結(jié)構(gòu)理論。

這個(gè)理論有一個(gè)簡潔的基本公式: dS = deS + diS

按照普里戈金的意思,它表達(dá)的是這樣的一個(gè)基本思想,一個(gè)遠(yuǎn)離平衡的開放系統(tǒng),通過與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息的交換即通過物質(zhì)、能量和信息的耗散,從而就可能自發(fā)組織起來,實(shí)現(xiàn)從無序到有序的轉(zhuǎn)變,形成具有一定組織和秩序的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)。這里強(qiáng)調(diào)的是,通過交換和耗散,只要從環(huán)境引入的負(fù)熵(deS)大于系統(tǒng)的自發(fā)的熵增(diS>0),系統(tǒng)整體上就可以實(shí)現(xiàn)熵的減少: dS=deS+diS<0

當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入非平衡態(tài),其中的非線性相互作用得以表現(xiàn)出來,就可能形成新的有序結(jié)構(gòu)。

就物質(zhì)結(jié)構(gòu)體而言,表面正是發(fā)生能量和信息交換的區(qū)域,而當(dāng)我們對表面有了深入的認(rèn)識,對表面進(jìn)行各種處理的基礎(chǔ)就更加牢固。創(chuàng)新思維也因此油然而生。

2 表面的智能化

基于對表面的新認(rèn)識,我們對材料表面的研究和應(yīng)用就有了新的方向和新的課題。其中一個(gè)重要的課題,是表面的智能化。

廣義地講,意識也是一種智能。但是,我們現(xiàn)在談?wù)摰漠?dāng)然是人工智能。這個(gè)是當(dāng)代最熱門的話題,早已經(jīng)不只是科學(xué)幻想的題材。

人工智能的硬件系列中,傳感器是一個(gè)重要的領(lǐng)域。收集環(huán)境信息是傳感器的重要功能。模仿眼睛的攝像機(jī)鏡頭是目前讀取各種形象信息的重要傳感器,而常用的溫度計(jì)則是最簡單的傳感器。現(xiàn)在檢測氣體、物質(zhì)成分、質(zhì)量變量、震動(dòng)等各種環(huán)境變化的傳感器都應(yīng)需而生。這些各種各樣功能的傳感器研制,都需要相應(yīng)的科學(xué)技術(shù)支持,包括表面科學(xué)與技術(shù)。

傳感器是智能化系統(tǒng)的一個(gè)極為重要配置,由此派生出一個(gè)重要的產(chǎn)業(yè)。傳感器的靈感來自仿生學(xué)。人類幾乎所有的感知器官都被用來啟發(fā)開發(fā)相應(yīng)的傳感器,從視覺到嗅覺,都是如此。而說起表面的感知功能,人類的皮膚也是極為敏感的傳感器。表面技術(shù)的一個(gè)重要的課題,就是模仿皮膚的感知功能。從而對環(huán)境溫度、濕度、氣壓等做出偵測。這類表面材料在可穿戴智能電子產(chǎn)品中將具有廣泛用途。

當(dāng)然,對表面性能的新功能的要求,源于新產(chǎn)品開發(fā)的需要。在機(jī)器人產(chǎn)業(yè)越來越發(fā)達(dá)的當(dāng)代,仿生機(jī)器人的研制一直是各國關(guān)注的領(lǐng)域。智能化時(shí)代的典型和代表產(chǎn)品,就是各種機(jī)器人。而機(jī)器人是大量采用傳感器的智能產(chǎn)品,其表面具有感知環(huán)境的功能,將是一個(gè)持續(xù)研發(fā)的課題。機(jī)器人的表面某些特定區(qū)域需要具有信息交換功能,特別是對環(huán)境的偵測。例如包括用手指測試環(huán)境或物體的溫度、酸堿性、硬度等,以確定某些操作的安全性或采取相應(yīng)的措施。這些可以在機(jī)器人局部例如手指貼裝功能性表皮。

采用蒙皮或貼片的方式改善表面功能已經(jīng)是表面工程中的一項(xiàng)有效的技術(shù),這種技術(shù)其實(shí)在表面防護(hù)和功能化中早已經(jīng)有應(yīng)用,著名的如美國航天飛機(jī)的陶瓷貼片、戰(zhàn)斗機(jī)的防雷達(dá)涂料和蒙皮等,都是早已應(yīng)用的技術(shù)。因而,開發(fā)各種智能表面技術(shù),包括智能表面高分子化學(xué)品,是強(qiáng)化表面處理技術(shù)的重要領(lǐng)域。

3 創(chuàng)新構(gòu)想

表面新定義會(huì)帶來很多創(chuàng)新構(gòu)想,只要持續(xù)和深入探討,會(huì)有很多值得探究的課題,出現(xiàn)一些新的學(xué)科交叉領(lǐng)域。這里僅只舉幾個(gè)簡單的例子。

3.1 涂料領(lǐng)域

表面處理工程技術(shù)涉及的加工工藝種類繁多,應(yīng)用也非常寬泛。從機(jī)械方法到物理方法、化學(xué)方法、物理化學(xué)方法等,各有所長,也都有一定局限。如果從應(yīng)用廣泛和施工方便角度,涂料技術(shù)應(yīng)該是首屈一指的。事實(shí)上涂料技術(shù)也取得了非常驚人的進(jìn)步和發(fā)展。一個(gè)最重要的進(jìn)步是涂料的溶劑從油性到水性的轉(zhuǎn)變。當(dāng)然涂料的色彩和品種也是千姿百態(tài),從建筑到家具,從汽車到飛機(jī),涂料的應(yīng)用深入到社會(huì)各個(gè)場景。如果再加上染料技術(shù),可以說世界因涂料而美麗。涂料不只是美化表面和外觀,而且是保護(hù)表面的衛(wèi)士,更是增加表面各種功能性的重要涂層。而這種賦予表面新功能的涂飾技術(shù),就有很大的創(chuàng)新空間。

例如為使某些設(shè)施或艦船、飛機(jī)不被雷達(dá)等微波探察發(fā)現(xiàn)的一種偽裝涂料。它能將入射雷達(dá)的輻射能吸收、散射,使雷達(dá)波不大量反射而達(dá)到隱蔽目標(biāo)的目的。主要由基料和填料組成。常用的基料有天然和合成橡膠(氯丁、丁基橡膠等)、瀝青、醇酸、聚氯乙烯、聚氨酯樹脂等,主要起黏合作用。填料是吸收雷達(dá)波的主要成分,由特制的MgO、FeO、Fe2O3、ZnO等的鐵磁性材料組成,具有能連續(xù)吸收入射波的棱形結(jié)晶,并有一定的孔隙度,以利于內(nèi)層吸收和造成由于入射波與反射波間發(fā)生干涉作用而產(chǎn)生波的散射,使反射回去的雷達(dá)波不超過入射波的10%-20%。這樣就起到了保護(hù)軍機(jī)不被敵方雷達(dá)發(fā)現(xiàn)的作用。還有一種示溫涂料,應(yīng)用到高速運(yùn)轉(zhuǎn)的易產(chǎn)生熱量的運(yùn)動(dòng)件上,可以在溫度達(dá)到某一臨界值時(shí)發(fā)生顏色變化,從而直觀地提示溫度超標(biāo),起到傳感器的作用。至于熒光涂料,在交通道路和標(biāo)志上早就廣泛在世界上應(yīng)用。還有導(dǎo)靜電涂料、殺細(xì)菌涂料等,這些都可以說是功能性涂料的例子。而下一代涂料,應(yīng)該是向智能化發(fā)展。

目前已經(jīng)流行在涂料的填料中使用納米材料,這也可以說是通向涂料智能化的一個(gè)路徑。實(shí)際上,涂料的智能化,很重要的一個(gè)因素,就是填料的智能化。例如,研究適合與相應(yīng)介質(zhì)配合的超分子填料,對實(shí)現(xiàn)自修復(fù)和多種信息載體的表面技術(shù)構(gòu)想是可行的。

近30年來,零維、一維到多維結(jié)構(gòu)的超分子配合物的研究已引起人們的廣泛興趣。在N a t u r e,Science,J.Am.Chem.Soc.和Angew. Chem.,Int.Ed.等雜志上報(bào)道這類化合物研究的文章逐年增多,涉足的學(xué)科遍及配位化學(xué)、有機(jī)金屬化學(xué)和材料化學(xué)等多種化學(xué)學(xué)科以及生物學(xué)、物理學(xué)等自然學(xué)科領(lǐng)域。毫無疑問,這一類化合物的研究已經(jīng)成為當(dāng)今多學(xué)科前沿領(lǐng)域研究的交匯點(diǎn)。由此也誕生了一門專業(yè)學(xué)科,即超分子材料學(xué)。

一個(gè)有趣的現(xiàn)象是,被電鍍領(lǐng)域視為重要有毒物的氰化物離子,在超分子研究中扮演了重要角色。研究表明,氰根陰離子不僅能連接多種金屬原子組裝成不同維數(shù)的超分子配合物(即以前教科書中說的絡(luò)合物),而且能夠形成電子交換通道傳遞各順磁中心電子間的磁相互作用。對在3d、4d、5d及4f金屬離子的超分子配合物解析其單晶結(jié)構(gòu),可以得到零維、一維、二維、三維到三維穿插多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的超分子配合物。其中有些化合物具有三維納米孔洞。

隨著超分子配位化學(xué)和材料科學(xué)的發(fā)展,分子磁體的設(shè)計(jì)合成與研究成為近來最引人關(guān)注的課題。氰基橋聯(lián)配合物以其獨(dú)特的光化學(xué)和物理性質(zhì)使得它在該領(lǐng)域占有尤為重要的地位?,F(xiàn)在,超分子研究已經(jīng)成為大學(xué)相關(guān)學(xué)科的重要專業(yè),其應(yīng)用前景十分廣泛。

3.2 電鍍領(lǐng)域

超分子材料具有自組裝和自修復(fù)性能,這種性能對表面處理工程領(lǐng)域具有重要的意義。表面處理技術(shù)界對這一領(lǐng)域的研究,值得關(guān)注和深入探討。這也不僅僅是從涂料角度的關(guān)注,從配合物化學(xué)角度、從化學(xué)轉(zhuǎn)處理角度、從電鍍添加劑角度等,都可以從中找到切入點(diǎn)和受到相應(yīng)啟發(fā)。例如,從分子結(jié)構(gòu)上尋找類似于氰根的無氰分子結(jié)構(gòu),將擴(kuò)展以前局限于絡(luò)合物常數(shù)的為標(biāo)的研究方向,采用超分子結(jié)構(gòu)的配體,有可能開發(fā)出電鍍新的鍍液,實(shí)現(xiàn)新鍍層特別是合金鍍層的開發(fā)。

與傳統(tǒng)冶金技術(shù)相比,電沉積金屬合金技術(shù)即濕法冶金技術(shù)有顯著優(yōu)勢。目前已經(jīng)能夠獲得的合金鍍層達(dá)60多種,而研發(fā)過的合金品種達(dá)260多種。新型電鍍用化學(xué)助劑的開發(fā)有利于達(dá)成原來電沉積困難的金屬在特定工作液中共沉積,甚至可以直接在鍍槽中完成雙金屬層的電沉積,這都是極有應(yīng)用價(jià)值而又具有挑戰(zhàn)性的課題。

電鍍添加劑技術(shù)已經(jīng)大大改進(jìn)了電沉積過程,特別是在多層印制板和芯片制造的中的應(yīng)用引人關(guān)注。在微電子制造與互連中,實(shí)現(xiàn)原子級別的增量制造對電沉積過程中電子躍遷的隧道非常重要,研制具有橋接作用的表面活性劑,將有利于電子有序進(jìn)入離子空軌而形成致密金屬結(jié)晶?;A(chǔ)理論方面的深入發(fā)展,也同樣對電鍍技術(shù)創(chuàng)新有積極的推動(dòng)作用。

3.3 功能性分子膜

超分子的各種化學(xué)應(yīng)用中,分子器件技術(shù)是一個(gè)引人注目的領(lǐng)域。例如我國已經(jīng)研制出單分子電子開關(guān)器件。北京大學(xué)分子科學(xué)國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家以石墨烯為電極、通過共價(jià)鍵連接來穩(wěn)定單分子器件的關(guān)鍵制備方法,突破性地構(gòu)建了一類全可逆的光誘導(dǎo)和電場誘導(dǎo)的雙模式單分子光電子開關(guān)器件,這是世界上首個(gè)真實(shí)穩(wěn)定可控的單分子電子器件。這種單分子電子器件在未來高度集成的信息處理器、分子計(jì)算機(jī)和精準(zhǔn)分子診斷技術(shù)等方面具有巨大的應(yīng)用前景。分子膜技術(shù)已經(jīng)在一些領(lǐng)域中應(yīng)用,而功能性分子膜將拓展這一應(yīng)用領(lǐng)域。例如光電功能膜,可以將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。這方面的研究已經(jīng)在進(jìn)行中,例如多層的有機(jī)-無機(jī)薄膜成功地產(chǎn)生了光電流。

將分子器件技術(shù)引進(jìn)表面技術(shù),例如研制功能膜,是極有意義的課題。這個(gè)領(lǐng)域同樣受到仿生學(xué)的影響。例如葉綠素的光合作用,可以考慮用超分子結(jié)構(gòu)模擬某些光化學(xué)轉(zhuǎn)化過程。

超分子的三維納米孔的一個(gè)性質(zhì)也是特別重要的。這種材料制成的膜可以具有某些存儲與釋放功能,根據(jù)對環(huán)境的偵測而做出相應(yīng)的表面反應(yīng)。

正如前所述,對于表面的智能化技術(shù)研發(fā)的膜技術(shù),既可能是涂料模式,更可能是膜材料產(chǎn)品。這是因?yàn)榉肿悠骷臉?gòu)造需要有一定的成型條件和環(huán)境。在溶劑中隨機(jī)生成的有效性將難以控制。因此,采用蒙皮或貼片工藝,可以對這類膜技術(shù)的應(yīng)用是有益的。特別是在較大體積構(gòu)件或復(fù)雜造型需要的表面,進(jìn)行貼裝加工更為方便。貼裝功能膜可以在多種場合應(yīng)用,特別是臨時(shí)需要而又不可能拉到生產(chǎn)線去施工的制件,這種表面處理工藝就可以一顯身手。

4 展 望

作為與環(huán)境進(jìn)行信息交換的物質(zhì)表面,對環(huán)境進(jìn)行識別并根據(jù)獲得的信息作出相應(yīng)反應(yīng)或?qū)⑿畔鬟_(dá)到執(zhí)行機(jī)構(gòu),是表面智能化的最重要的應(yīng)用。研究和開發(fā)具有這種功能的表面技術(shù)和產(chǎn)品,是表面技術(shù)創(chuàng)新的一個(gè)重要領(lǐng)域,值得關(guān)注和投入研發(fā)力量。跟進(jìn)這一進(jìn)展,會(huì)產(chǎn)生系列表面新技術(shù)和新的應(yīng)用場景。這需要多學(xué)科的交叉配合和集中優(yōu)勢資源持續(xù)攻關(guān)。隨著各種新材料和膜技術(shù)的發(fā)展,特別是基礎(chǔ)研究和科學(xué)原理方面的深入,表面微觀結(jié)構(gòu)與性能的相關(guān)性更加顯現(xiàn),這對表面技術(shù)創(chuàng)新有極為重要的推動(dòng)作用。這也是需要重視基礎(chǔ)理論研究的一個(gè)重要理由。

一個(gè)值得關(guān)注的領(lǐng)域是仿生表面。正如我們在前面已經(jīng)提到的,仿生表面的功能是模仿皮膚的感知功能。這種表面不僅可以感知環(huán)境參數(shù)變化,將信息轉(zhuǎn)達(dá)到執(zhí)行組織,而且在受到環(huán)境侵害時(shí)具有自修復(fù)能力,還可以在需要的時(shí)候發(fā)生表面狀態(tài)例如顏色的變化,就像變色龍一樣。進(jìn)一步,表面與環(huán)境的互動(dòng)中,不只是被動(dòng)的接受信息,還可以主動(dòng)發(fā)出信息,就如一種智能顯示屏。

總之,在深入認(rèn)識了表面與環(huán)境的關(guān)系以后,創(chuàng)意會(huì)有如泉涌,從而令人有將奇思妙想付諸實(shí)施的沖動(dòng)。不可否認(rèn),好奇心也是推動(dòng)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的一種動(dòng)力。

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