在過去的二十年中，隨著高分子材料科學(xué)、現(xiàn)代材料科學(xué)、納米技術(shù)、微膠囊技術(shù)、自組裝技術(shù)以及特殊功能材料等的發(fā)展，智能涂層的發(fā)展取得了非常重大的進(jìn)展。這種涂層可以感應(yīng)外界環(huán)境變化，并以可控的方式作出相應(yīng)的響應(yīng)，不僅能夠顯著延長涂層壽命，而且能為涂層系統(tǒng)添加額外的功能。可以說，智能涂層正在從根本上改變涂料系統(tǒng)的開發(fā)方式。

智能涂層是可以對(duì)環(huán)境作出可控響應(yīng)的涂層。一般來說這種響應(yīng)需要來自外部環(huán)境的觸發(fā)，觸發(fā)因素包括水分、pH、機(jī)械損傷、溫度、氧化還原活性、相變、晶格變化等。與普通涂層、功能涂層最大的區(qū)別在于，智能涂層不僅是作為基材和環(huán)境之間的剛性屏障，更是設(shè)計(jì)用于響應(yīng)環(huán)境，并通過這種響應(yīng)提高涂層壽命或?qū)崿F(xiàn)某種特殊功能的涂層。功能涂層是在某些特殊材料的加持下具有一個(gè)或多個(gè)特殊功能，如隔熱、阻燃等，但這種功能一直在，并不會(huì)隨外界的刺激而進(jìn)行調(diào)整或響應(yīng)。通常情況下智能涂層與多功能涂層二者之間經(jīng)常會(huì)存在交叉重疊。

2005年美國密歇根州召開的專題會(huì)議從應(yīng)用領(lǐng)域、響應(yīng)類型、制備技術(shù)角度出發(fā)將智能涂料分為生物活性涂料、基于納米技術(shù)的涂料、刺激響應(yīng)類型的涂料以及自裝配智能涂料；林丹等根據(jù)響應(yīng)方式將智能涂料分為5大類：生物活性類、光電活性類、溫敏類、溶劑敏感類以及對(duì)外力敏感類；Baghdachi等根據(jù)觸發(fā)因素將智能涂料分為外因觸發(fā)和內(nèi)因功能兩大類，其中外因觸發(fā)類包括觸敏、光變色、熱變色、腐蝕、自我修復(fù)和形狀記憶材料，內(nèi)因功能類包括超疏水、抗菌、防污、抗反射、雷達(dá)波吸收、自分層和導(dǎo)電等；而根據(jù)使用功能人們也將智能涂層分為熱致變色涂層、阻燃預(yù)警智能涂層、自修復(fù)智能防腐涂層、海洋環(huán)境智能防污涂層、智能熱控涂層等。

回顧這一領(lǐng)域的文獻(xiàn)，大多數(shù)讀者都會(huì)得出這樣的結(jié)論：智能涂層沒有單一的分類系統(tǒng)。不同的文獻(xiàn)分類方法不一，沒有涂層單獨(dú)符合上述分類，幾乎任何一個(gè)智能涂層均可以根據(jù)響應(yīng)物質(zhì)、觸發(fā)方式、制備技術(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域等歸屬于上述分類方法中的好幾個(gè)類型。正如定義所示，智能涂層是會(huì)對(duì)外部環(huán)境的觸發(fā)作出可控響應(yīng)的涂層，而上述分類方法均無法體現(xiàn)出智能涂層深層次的響應(yīng)機(jī)制。本文基于智能涂層的定義，對(duì)目前文獻(xiàn)報(bào)道的各類智能涂層進(jìn)行歸納分析梳理，將智能涂層按照響應(yīng)機(jī)制分為自主響應(yīng)、中介響應(yīng)和中介智能響應(yīng)3大類。

一、智能涂層的響應(yīng)機(jī)理

構(gòu)成智能涂層的兩大要素是觸發(fā)和響應(yīng)。觸發(fā)可以分為物理觸發(fā)和化學(xué)觸發(fā)，物理觸發(fā)包括溫度、pH、壓力、光、聲、離子強(qiáng)度、電磁波、機(jī)械損傷（包括宏觀和微觀）等，化學(xué)觸發(fā)包括酸堿反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、生物化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)、光化學(xué)等反應(yīng)導(dǎo)致的化學(xué)鍵的形成和斷裂。無論是什么觸發(fā)類型的智能涂層，最終都落實(shí)到涂層對(duì)刺激的響應(yīng)當(dāng)中，不同的智能涂層對(duì)外界刺激的響應(yīng)原理不一樣，如熱響應(yīng)、光響應(yīng)等，但其響應(yīng)機(jī)制卻比較明朗。

梳理智能涂層深層次的響應(yīng)過程可知，其響應(yīng)機(jī)制主要包括自主響應(yīng)、中介響應(yīng)和中介智能響應(yīng)3大類。自主響應(yīng)對(duì)外界觸發(fā)的反應(yīng)是自動(dòng)或內(nèi)在的，是一種直接響應(yīng)，外界觸發(fā)發(fā)生，響應(yīng)即發(fā)生；中介響應(yīng)對(duì)外界的觸發(fā)反應(yīng)是間接的，需要刺激水平達(dá)到感知元件的臨界觸發(fā)條件之后方可進(jìn)行響應(yīng)；而中介智能響應(yīng)則需要通過觸發(fā)器/傳感器的智能分析來調(diào)節(jié)，即材料內(nèi)部的傳感允許信息在材料內(nèi)部或外部進(jìn)行處理，并作出相應(yīng)的響應(yīng)。

1. 1 自主響應(yīng)機(jī)理

自主響應(yīng)對(duì)觸發(fā)器的反應(yīng)是直接內(nèi)在的，涂層受到外界環(huán)境刺激后直接進(jìn)行自發(fā)響應(yīng)以提高涂層的性能或?qū)崿F(xiàn)某種功能。自主響應(yīng)主要包括觸發(fā)因素和響應(yīng)元件2個(gè)要素。

圖1所示為智能涂層對(duì)環(huán)境觸發(fā)器的自主響應(yīng)機(jī)理示意圖。當(dāng)特定的外界環(huán)境觸發(fā)發(fā)生，涂層中的部分物質(zhì)/聚合物就可以自發(fā)進(jìn)行某些響應(yīng)，如光聚合反應(yīng)、固化交聯(lián)反應(yīng)等；或者機(jī)械損傷導(dǎo)致聚合物微膠囊/納米容器中的功能粒子釋放，二者即刻發(fā)生響應(yīng)，如功能粒子為樹脂、固化劑或者緩蝕劑等微粒，因機(jī)械損傷釋放后可以主動(dòng)進(jìn)行固化反應(yīng)或緩釋反應(yīng)，從而對(duì)外界觸發(fā)作出響應(yīng)。

1. 2 中介響應(yīng)機(jī)理

不同于自主響應(yīng)，中介響應(yīng)機(jī)理是外界刺激信號(hào)（觸發(fā)器）通過涂層感知元件（中間媒介）傳遞給響應(yīng)元件，當(dāng)局部區(qū)域的感知元件接收到外界刺激且這種刺激達(dá)到臨界水平時(shí)，感知元件自身發(fā)生一定的改變，釋放響應(yīng)元件或?qū)⑿盘?hào)傳遞給響應(yīng)元件，然后進(jìn)行響應(yīng)。中介響應(yīng)機(jī)理包含觸發(fā)因素、感知元件、響應(yīng)元件3大要素，其響應(yīng)機(jī)理示意圖見圖2。相比于自主響應(yīng)機(jī)制，針對(duì)不同環(huán)境下的中介響應(yīng)機(jī)理給科研人員許多創(chuàng)新空間，如pH響應(yīng)、氧化還原響應(yīng)、光照響應(yīng)、電磁響應(yīng)等。

1. 3 中介智能響應(yīng)機(jī)理

中介智能響應(yīng)機(jī)理是外界刺激信號(hào)（觸發(fā)器）通過涂層感知元件傳遞給響應(yīng)元件，當(dāng)局部區(qū)域的感知元件接收到外界刺激時(shí)，通過自身智能分析將信息傳遞給響應(yīng)元件，響應(yīng)元件根據(jù)不同的傳遞信號(hào)給出相應(yīng)的響應(yīng)，這是一種基于感知數(shù)據(jù)的復(fù)雜內(nèi)部或外部觸發(fā)及響應(yīng)。該類智能涂層借助于智能材料、復(fù)合材料以及基于分布式網(wǎng)絡(luò)的并行計(jì)算發(fā)展等技術(shù)，可以在接收到觸發(fā)因素后自動(dòng)分析觸發(fā)因素并給出響應(yīng)。

中介智能響應(yīng)，既可以依賴外部決策和外部觸發(fā)，也可以依賴內(nèi)部決策和內(nèi)部觸發(fā)。在這2種情況下，涂層系統(tǒng)都需要嵌入式傳感器：對(duì)于外部決策需要材料信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制、外部決策方法和外部觸發(fā)器；而對(duì)于完全自主內(nèi)部觸發(fā)，需要傳感器之間的內(nèi)部轉(zhuǎn)導(dǎo)、內(nèi)部決策和觸發(fā)器。其中傳感器主要作用是感知環(huán)境的影響并自動(dòng)分析這些信息，然后將信息處理后傳遞給響應(yīng)元件使之啟動(dòng)響應(yīng)。這種智能涂層不但是一種涂層體系，而且是一種多組分系統(tǒng)，目前這樣的智能涂層體系開發(fā)較少，但已經(jīng)進(jìn)入開發(fā)階段。

圖3 為中介智能響應(yīng)機(jī)理示意圖。在圖3（a）中，信號(hào)通過涂層中的缺陷穿透涂層到達(dá)感知元件，當(dāng)局部區(qū)域的納米傳感器檢測(cè)到觸發(fā)因素時(shí)，它們可以將信號(hào)傳遞給驅(qū)動(dòng)劑，然后驅(qū)動(dòng)響應(yīng)。圖3（b）表示響應(yīng)發(fā)生在涂層外部時(shí)的情況，當(dāng)感知元件檢測(cè)到觸發(fā)因素時(shí)，它們會(huì)向外部設(shè)備發(fā)出信號(hào)，然后促進(jìn)外部進(jìn)行響應(yīng)。

二、智能涂層的研究進(jìn)展

2. 1 自主響應(yīng)智能涂層研究成果及進(jìn)展

由于自主響應(yīng)智能涂層的響應(yīng)機(jī)理單一性，其對(duì)材料性能、響應(yīng)機(jī)理要求較苛刻，其發(fā)展受限于材料特性、響應(yīng)機(jī)理的開發(fā)等，大部分研究集中在智能涂層早期發(fā)展階段。隨著新材料的發(fā)現(xiàn)，這類智能涂層也有新的研究成果出現(xiàn)。Li等以聚甲基丙烯酸甲酯為微膠囊，環(huán)氧樹脂與聚醚胺固化劑為芯材制備了微膠囊，并加入涂層中制備了智能自修復(fù)涂層。當(dāng)涂層發(fā)生破損時(shí)，固化劑和環(huán)氧樹脂同時(shí)從微膠囊中流出，形成一層保護(hù)膜，從而修復(fù)破損涂層?；诰奂簝?nèi)酯熔融轉(zhuǎn)變特性，Lutz 等合成了2 種具有形狀記憶功能的丙烯酸聚己內(nèi)酯-聚氨酯UV固化自修復(fù)智能涂料。涂層遭到破壞后，將涂層加熱至高于聚己內(nèi)酯的熔融溫度（60 ℃），聚己內(nèi)酯鏈段可發(fā)生軟化并觸發(fā)形狀記憶效應(yīng)，促使破損涂層恢復(fù)原有狀態(tài)。Multanen等將二氧化硅納米粒子添加到交聯(lián)聚丙烯酰胺（PAAm）水凝膠中制備了智能自愈合超液體涂層。當(dāng)PAAm水凝膠暴露于水中時(shí)會(huì)自發(fā)膨脹并愈合。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明涂層在受到機(jī)械損傷并遇水后表現(xiàn)出超強(qiáng)的自愈合能力。Ma等通過將負(fù)載苯并三唑的TiN@SiO2核-殼納米容器添加到光熱響應(yīng)的形狀記憶環(huán)氧涂層中，制備了具有雙重修復(fù)功能的智能涂層。在近紅外光的輻射下，TiN光致熱效應(yīng)釋放緩蝕劑，同時(shí)實(shí)現(xiàn)緩蝕劑的加速釋放以及涂層裂紋的快速閉合。

2. 2 中介響應(yīng)智能涂層研究成果及進(jìn)展

2. 2. 1 pH響應(yīng)為中介

Soleymanibrojeni等以3-氨基?1，2，4-三唑?5-硫醇（ATAT）作為有機(jī)抑制劑，智能微容器為響應(yīng)中介，開發(fā)出AA2024-T3智能防腐涂料，如圖4所示。其中ATAT的傳遞通過負(fù)載ATAT的智能微容器來實(shí)現(xiàn)，該智能微容器可以對(duì)涂層-基質(zhì)界面處的腐蝕反應(yīng)引起的pH變化作出響應(yīng)，當(dāng)pH達(dá)到一定程度時(shí)釋放腐蝕抑制劑ATAT，從而抑制腐蝕反應(yīng)發(fā)生，獲得主動(dòng)防腐能力。

Li等設(shè)計(jì)了一種基于水性聚氨酯涂層的新型環(huán)境友好型腐蝕防護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)以2-巰基苯并噻唑（2-MBT）為抑制劑，鹵代黏土納米管（HNTs）為抑制劑載體，并以天然聚電解質(zhì)ε -聚-L-賴氨酸（ε-PLL）和海藻酸鈉（SA）作為逐層封裝（LBL）聚電解質(zhì)，制備了對(duì)水和pH（7~10）響應(yīng)的智能微膠囊（EMCs）。其中2-MBT從EMCs中釋放是一個(gè)對(duì)水和pH敏感的長期過程，且2-MBT的外釋放速率同時(shí)受2-MBT和SA層的溶解度控制。研究發(fā)現(xiàn)2-MBT能夠與腐蝕性介質(zhì)一起轉(zhuǎn)移到涂層/金屬界面，并在陰極區(qū)域釋放更多，具有出色的自修復(fù)性能。這種環(huán)保型聚氨酯不僅為水性聚氨酯涂料提供了理想的自我修復(fù)性能，而且為按需設(shè)計(jì)未來市場(chǎng)的聚氨酯提供了新思路。EMCs制造工藝如圖5所示。

2. 2. 2 電位響應(yīng)為中介

Ding等將超分子組裝體聯(lián)吡啶水溶性芳烴通過二硫鍵連接到磁性納米載體（Fe3O4@mSiO2）的外表面，設(shè)計(jì)并合成了對(duì)腐蝕電位敏感的智能納米容器（CP-SNCs），如圖6（a）所示，然后將CP-SNCs加入有機(jī)-無機(jī)雜化溶膠-凝膠涂層中，構(gòu)建腐蝕電位刺激響應(yīng)防腐涂層（CP-SFAC）。在磁場(chǎng)作用下，CP-SNCs聚集在鎂合金AZ31B表面附近并沉積，形成具有高結(jié)合力的超分子組裝體，有效地阻止了包裹在Fe3O4@mSiO2 介孔中的有機(jī)緩蝕劑8-羥基喹啉（8-HQ）的釋放。當(dāng)鎂合金的腐蝕電位達(dá)到?1.5 V時(shí)，由于二硫鍵的斷裂和亞分子組裝的去除，8-HQ被瞬間釋放[圖6（b）]，CP-SNCs及時(shí)響應(yīng)腐蝕電位刺激并在腐蝕產(chǎn)物堆積之前形成致密的分子保護(hù)膜達(dá)到自修復(fù)效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明CP-SFAC表現(xiàn)出令人滿意的耐腐蝕性，當(dāng)局部腐蝕發(fā)生時(shí)，CP-SFAC表現(xiàn)出快速自修復(fù)功能。

2. 2. 3 光/磁熱響應(yīng)為中介

光/磁熱響應(yīng)為中介是基于涂層受光照/電磁刺激生熱而引發(fā)的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，其中的響應(yīng)物質(zhì)能夠?yàn)橥繉犹峁┮恍┕δ?，如室溫自修?fù)等。Yin等利用Fe3O4納米顆粒制備了一種光熱響應(yīng)自修復(fù)填料，在紅外或近紅外波長照射下，F(xiàn)e3O4顆粒具備良好的光熱轉(zhuǎn)換性能，將其分散于具有熱塑性質(zhì)的聚氨酯涂層中可制備光熱響應(yīng)智能涂料。當(dāng)涂層中的Fe3O4納米顆粒添加量達(dá)到0.5%時(shí)，在紅外光照射0.5 min后體系升溫至60 ℃以上（高于聚氨酯涂層表面的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度），聚氨酯鏈段可以自由運(yùn)動(dòng)，從而修復(fù)涂層局部缺陷至愈合。研究表明Fe3O4納米顆粒在空氣、靜態(tài)水、動(dòng)態(tài)水等不同介質(zhì)環(huán)境下兼具自修復(fù)功能，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。Chen等利用碳黑的熱效應(yīng)功能，并通過優(yōu)化固化劑組分對(duì)涂層體系玻璃化轉(zhuǎn)變溫度進(jìn)行調(diào)控，在環(huán)氧涂層體系中也實(shí)現(xiàn)了室溫光熱智能自修復(fù)效果。

Zhao等合成了一種兼具良好柔韌性和拉伸性能的復(fù)合磁性聚合物，該聚合物是基于磁性物質(zhì)Mn12-Ac和含有脲鍵的聚二甲基硅氧烷高分子基底之間的氫鍵作用組成，當(dāng)外部腐蝕后出現(xiàn)磁場(chǎng)變化時(shí)，磁性納米粒子能夠產(chǎn)生熱量，這些熱量被轉(zhuǎn)移到周圍的形狀記憶聚二甲基硅氧烷樹脂上，實(shí)現(xiàn)樹脂基材表面智能自修復(fù)。實(shí)驗(yàn)表明修復(fù)時(shí)間持續(xù)60 min后，磁性復(fù)合材料達(dá)到99.5%的修復(fù)效果，展現(xiàn)了出色的磁性和室溫快速自修復(fù)性能。

2. 2. 4 力響應(yīng)為中介

Yao 等以黏性聚二甲基硅氧烷低聚物為黏合劑，黏結(jié)納米多孔聚四氟乙烯膜（平均孔徑為200 nm，厚度為30~45 μm）制備彈性基體，然后將潤滑劑全氟聚醚流體注入彈性基體得到可對(duì)外力智能響應(yīng)的多功能涂層。涂層受到外力擠壓時(shí)彈性基底發(fā)生變形，當(dāng)變形到一定程度時(shí)，全氟聚醚液體在孔隙內(nèi)的流動(dòng)導(dǎo)致光滑無缺陷的基底表面形成連續(xù)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而變得粗糙，涂層由透明轉(zhuǎn)為不透明；反之，剪切力減小時(shí)，基底形態(tài)恢復(fù)，液體回流多孔聚合物，涂層再次變得透明。通過將滲透液體的流動(dòng)性與多孔固體的彈性響應(yīng)形貌配對(duì)，可以將許多與光學(xué)、潤濕性、黏附性、防污和表面?zhèn)鬏斕匦韵嚓P(guān)的對(duì)表面形貌精細(xì)特征敏感的材料作為響應(yīng)材料，制備多種自適應(yīng)智能涂層，推廣至自適應(yīng)防冰、自適應(yīng)清潔、自適應(yīng)流體速率控制等領(lǐng)域。

2. 3 中介智能響應(yīng)涂層研究成果及進(jìn)展

2. 3. 1 智能預(yù)警、智能傳感、智能分析等方向

目前，在中介智能響應(yīng)領(lǐng)域的智能涂層整體開發(fā)處于起步階段，大部分只停留在智能預(yù)警、智能傳感等方向，在這方面的研究成果頗多。張帥等系統(tǒng)分析了國內(nèi)外阻燃智能預(yù)警涂層最新研究成果，包括阻燃預(yù)警響應(yīng)機(jī)制、阻燃預(yù)警涂層新材料、阻燃預(yù)警智能涂層構(gòu)筑策略及發(fā)展和應(yīng)用前景。Mohammadloo 等研究了在含8-羥基喹啉（8-HQ）環(huán)氧涂層中加入納米黏土對(duì)涂層早期腐蝕檢測(cè)、電化學(xué)和光學(xué)性能的影響。熒光顯微鏡觀察顯示陽極區(qū)域腐蝕產(chǎn)生Fe2+/Fe3+離子后，8-HQ 通過金屬陽離子刺激響應(yīng)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生熒光斑點(diǎn)，將經(jīng)Ti-Ni轉(zhuǎn)化膜處理后的鋼基材的早期腐蝕顯示出來，如圖7所示。Fan等通過溶劑熱合成法制備了鋯基金屬有機(jī)框架-羅丹明B 的雙發(fā)射熒光復(fù)合物（Zr-MOF@RhB），并將Zr-MOF@RhB 添加到環(huán)氧樹脂中制備出具有快速響應(yīng)和對(duì)Al3+高選擇性的具有優(yōu)異熒光性能的智能傳感涂層，該涂層能夠自主檢測(cè)和識(shí)別表面涂層的損傷和基材鋁的腐蝕。當(dāng)出現(xiàn)橙黃色熒光時(shí)，表明只有涂層損壞而金屬腐蝕未發(fā)生，當(dāng)熒光顏色從橙黃色變?yōu)榫G色時(shí)，涂層失效，基材開始腐蝕。在pH、溫度波動(dòng)較大及其他復(fù)雜外部條件下，該涂層能夠長期有效地預(yù)警指示涂層損壞情況和識(shí)別鋁腐蝕干擾物質(zhì)。更重要的是，該雙發(fā)射熒光復(fù)合物MOFs對(duì)各種金屬離子具有熒光響應(yīng)能力，可制備基于MOFs 的多功能智能傳感自主報(bào)警-預(yù)防涂料。這種依賴于熒光MOFs簡單而強(qiáng)大的預(yù)警系統(tǒng)不僅可以擴(kuò)展MOFs的應(yīng)用領(lǐng)域，而且是智能涂層發(fā)展的一個(gè)很有前途的方向。

基于涂層傳感器電阻的變化，白生保等設(shè)計(jì)制造了一種厚度為幾十微米的智能涂層傳感器系統(tǒng)SCS（包含驅(qū)動(dòng)層、傳感層SCM和保護(hù)層），SCS實(shí)現(xiàn)了對(duì)裂紋萌生和擴(kuò)展的有效在線原位監(jiān)測(cè)。該智能涂層傳感器可以檢測(cè)到小至0.3 mm的裂紋，對(duì)應(yīng)于傳感層電阻在0.05 Ω水平上的增量（SCM傳感器大約有幾十微米，因此一個(gè)小的表面裂紋會(huì)損壞傳感器并導(dǎo)致電阻增加），因此，SCM傳感器在老齡飛機(jī)和全尺寸疲勞試驗(yàn)中有潛在的應(yīng)用，對(duì)取代需要大量拆卸和表面處理的現(xiàn)有檢查具有重要意義。

2. 3. 2 中介智能響應(yīng)方向

完全實(shí)現(xiàn)中介智能響應(yīng)機(jī)制的智能涂層目前研究較少，但也有一些比較接近或者符合這種響應(yīng)機(jī)制的研究成果。Chandra 等研究了一種可以在紅外透射3~5 μm 中波紅外（MWIR）和8~12 μm 長波紅外（LWIR）波段中工作的紅外偽裝自適應(yīng)系統(tǒng)，自適應(yīng)偽裝是利用VO2中半導(dǎo)體到金屬的相變來實(shí)現(xiàn)的，這種相變改變了等離子體共振（LSPR），尤其是多層腔耦合系統(tǒng)的反射光譜。隨后通過調(diào)整設(shè)備參數(shù)實(shí)現(xiàn)在像素化表面演示編碼紅外信息的自適應(yīng)偽裝過程。將VO2 與等離子體表面結(jié)合，設(shè)計(jì)了Au/SU-8/VO2/SiO2/Au結(jié)構(gòu)，利用等離子體在MWIR和LWIR波段給定頻率下的局域表面等離子體共振，成功實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)偽裝，并且通過像素化表面編碼出愛因斯坦紅外圖像。在溫度從295 K上升到360 K時(shí)，圖像變得不可見，反之圖像將逐漸顯示，通過升降溫實(shí)現(xiàn)了圖像的隱藏和恢復(fù)，證明了該系統(tǒng)在紅外偽裝、紅外標(biāo)記以及防偽方面的應(yīng)用潛力。

Tang等開發(fā)出一種基于VO2 的溫度自適應(yīng)輻射涂層（TARC），該涂層根據(jù)環(huán)境溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)輻射率從而實(shí)現(xiàn)智能調(diào)溫功能。溫度較高時(shí)，TARC維持0.9 的高輻射率實(shí)現(xiàn)散熱功能，而當(dāng)溫度低于22 ℃時(shí)，TARC自動(dòng)將輻射率降為0.2，由散熱功能切換為“保溫模式”。該轉(zhuǎn)變由具有非熱驅(qū)動(dòng)的金屬-絕緣體躍遷與光子共振的結(jié)合相變驅(qū)動(dòng)。模擬結(jié)果表明在大多數(shù)氣候條件下，尤其是季節(jié)性溫差較大時(shí)，該涂層體現(xiàn)出優(yōu)異的智能溫度自適應(yīng)輻射功能，具有極大的應(yīng)用潛力。

Tang 等設(shè)計(jì)了一種反應(yīng)靈敏的折紙式結(jié)構(gòu)（kirigami）智能涂層，該結(jié)構(gòu)首次實(shí)現(xiàn)了智能窗的可編程性和多形貌性。在這項(xiàng)工作中，作者將薄膜材料分割成周期性排列的晶胞，這些晶胞通過結(jié)構(gòu)彎曲或反轉(zhuǎn)響應(yīng)外界環(huán)境信號(hào)的刺激，實(shí)現(xiàn)太陽光調(diào)控。折紙式結(jié)構(gòu)特征的創(chuàng)新性在于可在每個(gè)晶胞的特殊位置引入幾何缺陷或者熱響應(yīng)材料，從而實(shí)現(xiàn)某些理想的變形方向。通過調(diào)整晶胞凹口的設(shè)計(jì)可以編程形變方向，將熱收縮帶集成到凹口上，進(jìn)一步依賴熱收縮帶和kirigami超材料之間的不匹配變形在熱激活時(shí)自發(fā)傾斜形成自折疊雙層結(jié)構(gòu)。

Kim等設(shè)計(jì)了一種透明輻射冷卻器TRC，這是一種可以在不使用能源的情況下為建筑物降溫的透明窗戶涂層。作者利用機(jī)器學(xué)習(xí)和量子計(jì)算指導(dǎo)的迭代方法構(gòu)建了TRC模型，該模型由SiO2、SiN、Al2O3、TiO2等材料形成的薄層交替組成，頂部覆蓋了一層聚二甲基硅氧烷（PDMS）。作者通過對(duì)TRC模型中成分組成、順序、組合方式優(yōu)化，制備出具有可見光進(jìn)入，紅外光和紫外光被輻射的透明智能降溫涂層。

Nguyen等介紹了一種基于軸承負(fù)載的壓電智能涂層及其智能監(jiān)測(cè)技術(shù)，該智能涂層由3個(gè)堆疊層組成：壓電復(fù)合材料層、電介質(zhì)層和導(dǎo)電層（包括電極和導(dǎo)電軌道CT），比傳統(tǒng)壓阻技術(shù)具有更高的靈敏度。涂層通過機(jī)電耦合直接傳感測(cè)量方法建立了分析模型和基于ANSYS的有限元模型（FEM），以預(yù)測(cè)被測(cè)基底的力學(xué)性能以及在不同應(yīng)用載荷下的傳感器靈敏度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示模型預(yù)測(cè)的傳感器輸出與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)吻合良好，所開發(fā)的傳感器能夠在線監(jiān)測(cè)情況，是診斷軸承的有效替代方案。迄今為止，這種集成傳感、響應(yīng)的智能涂層很少報(bào)道。

三、結(jié)語

隨著物理、化學(xué)、表面工程學(xué)、材料學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能涂層已顛覆了傳統(tǒng)涂料的概念，逐漸從單向或多向響應(yīng)涂層發(fā)展成為一種具有自主分析響應(yīng)的集成體系。傳統(tǒng)的自主響應(yīng)智能涂層由于觸發(fā)條件、材料種類單一等因素限制，研究熱度已逐漸下降。中介響應(yīng)智能涂層由于觸發(fā)環(huán)境、感知元件、響應(yīng)物質(zhì)的可調(diào)性，創(chuàng)新方向多，可研究性高，現(xiàn)階段研究最廣泛，成果最多。中介智能響應(yīng)涂層已經(jīng)發(fā)展成一種包含感知、分析、響應(yīng)等系統(tǒng)的集成體系，逐漸呈現(xiàn)出了一定的熱度，將是未來智能涂層發(fā)展的主要方向。目前中介智能響應(yīng)涂層部分研究成果已經(jīng)具有數(shù)據(jù)傳感、數(shù)據(jù)分析、信息儲(chǔ)存、模型建立等功能，實(shí)現(xiàn)了一定程度的自主分析和自主響應(yīng)，隨著其自主程度的提升，未來必將在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，如軍事領(lǐng)域信息化作戰(zhàn)技術(shù)分析、信息化智能隱身技術(shù)、智慧生活領(lǐng)域、智能響應(yīng)反饋監(jiān)測(cè)制備工業(yè)領(lǐng)域以及基于天然生物基工作的生物基智能涂層]領(lǐng)域等大放異彩。此外，隨著人工智能（AI）技術(shù)以及其他科學(xué)的高質(zhì)量發(fā)展，智能涂層也終將成為一種集成理論、方法、模型、技術(shù)為一體的AI涂層，AI技術(shù)也是真正實(shí)現(xiàn)涂層智能化的關(guān)鍵突破點(diǎn)之一。工業(yè)4.0的一個(gè)顯著特點(diǎn)是較為智能的AI 開始輔助人們的生活生產(chǎn)，智能涂層AI化以及涂層體系A(chǔ)I化設(shè)計(jì)、AI化生產(chǎn)施工、AI化檢測(cè)必然是未來發(fā)展熱點(diǎn)，通過AI技術(shù)推動(dòng)智能涂層向工業(yè)4.0時(shí)代邁進(jìn)將成必然。

四、夢(mèng)能服務(wù)與支持

1、免費(fèi)樣品

如果您對(duì)我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請(qǐng)樣品試用，請(qǐng)與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506

油漆樣品適用范圍：

用于新建項(xiàng)目：驗(yàn)證油漆配套的可行性、檢驗(yàn)附著力、效果圖與實(shí)際顏色的色差。

用于維修項(xiàng)目：驗(yàn)證與舊涂層的兼容性。

用于日常修補(bǔ)：提供少量樣品用于修補(bǔ)破損處。

申請(qǐng)用量：在1KG以內(nèi)免費(fèi)送貨上門。

2、免費(fèi)打樣

如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實(shí)際應(yīng)用、外觀、性能測(cè)試，請(qǐng)與我們客服人員聯(lián)系，將樣板寄往夢(mèng)能科技營銷部，由專業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。

3、服務(wù)團(tuán)隊(duì)

夢(mèng)能對(duì)技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)始終進(jìn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理，從專業(yè)培訓(xùn)到日常報(bào)告的管理都有一整套完善的體系。夢(mèng)能公司每年都會(huì)對(duì)技術(shù)服務(wù)人員進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計(jì)，以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專業(yè)素質(zhì)，每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進(jìn)的涂裝檢驗(yàn)儀器，儀器設(shè)備均按規(guī)定的時(shí)間期限進(jìn)行定期校驗(yàn)，以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。

4、購買通道

零售：購買50kg以內(nèi)，線上購買，抖店直接下單購買。

工廠業(yè)務(wù)：長期合作、量大從優(yōu)、生產(chǎn)調(diào)試、質(zhì)量檢測(cè)、開具13%專用發(fā)票

貿(mào)易、代理：提供代工業(yè)務(wù)支持，項(xiàng)目保護(hù)。

業(yè)主、總包、設(shè)計(jì)院：提供防腐方案設(shè)計(jì)、性能檢測(cè)、施工方案、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)。

涂裝施工：提供解決方案、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)。