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阅读下面材料,完成各题 材料一 当手机不小心掉到地上,屏幕摔得粉碎,你是不是特别心疼?也许你会想,要是屏幕 能自动修复该多好!如今,科学家为我们找到了这种智能材料。 手机屏幕的自我修复要依靠一种新型活体功能材料。近期,科学家们利用蛋白质分子 的“液-液相分离”技术,开发出了一种微载体生物反应器。 所谓的生物反应器,指的是能为某些生物化学反应提供适当环境的设备,能模拟生物 的功能,让细胞在其中也能进行生化反应,比如酿酒的发酵罐就是一种生物反应器。所谓 微载体,指的是在细胞培养过程中向生物反应器中投入一些微米级的小颗粒。由于细胞往 往需要贴附在某些物体表面才能生长,投入这些小颗粒就能极大增加培养皿内可供细胞 生长的表面积,方便细胞的大规模培养。 以往这二者都是分开的,而最近开发出来的新型微载体生物反应器则是空心的,内部 包含了生物进行反应所需的各种活性物质,这些活性物质在微载体内部能自由移动,而生 物反应器提供了适宜的空间和环境。这样,这种微载体生物反应器就既具有催化能力,又 能大规模培养细胞。 若利用这种新型活体功能材料制作成手机屏幕,当被摔碎后,它可以自感知破损,并 启动自修复功能,促使材料中的活性物质大量生成,使屏幕变得完好无损。那时候你再也 不用担心手机碎屏了! 这种智能材料的生物兼容性好,可扩展到生物传感及自我修复等领域的新型活体材 料的制备中,在航空航天、能源存储、化学品制造、未来生命材料等领域都有广泛的应用 前景。 材料二 想必大家都想穿上智能的变温服装,让身体夏天不热,冬天不冷。科学家研制的自动 变温材料可将变温衣服变为现实。 这是一种由智能调温纤维制作而成的衣服,它因为一种特殊的材料——相变材料而 具有调温效果。相变材料可利用自身相变来储存和释放热能。当外界环境温度升高时,纤 维内的相变材料吸热,由固态熔化变为液态,此过程称为相变材料的制冷过程;当外界温 度降低时,相变材料由液态变为固态,同时释放储存的热量,此过程称为相变材料的制热 过程。相变材料成本低,可重复使用,并具有良好的储能和释能效果。这可使纺织品有良 好的热舒适性,并达到调节温度的效果。 像相变材料这类智能材料能够自感知外部环境的变化,并通过内部机制进行自响应, 以调整自身的性能。除了服装领域,这类智能材料在建筑环境温控、光热转化材料、电热 功能器件、光伏发电储能、发动机和云数据中心冷却等方面,也具有广阔的应用前景。 材料三 形状记忆合金是由两种以上金属元素构成的智能材料,能够在温度和应力作用下发 生形变。它有一定的初始形状,能够在转变温度以下时,经塑性形变而固定成另一种形状,当被加热到转变温度以上后,就可以恢复成初始形状。 1969 年,镍钛合金的形状记忆效应在工业上第一次应用,人们采用它制成了与众不 同的管道接头装置。为了将两根需要对接的金属管连接,人们选用这种具有形状记忆功能 的材料做成一个内径比待对接管子外径略小的短管,然后在低于其转变温度下将接口扩 大,把待接管子放入其中后,再将该接头提升到转变温度,接头自感应温度的变化,就会 自动收缩,恢复其原状,从而扣紧被接管道,形成牢固紧密的连接。由于这类材料的自感 知和自适应特性,很多油压系统中都采用这种接头,从未发生过漏油、脱落或破损事故。 目前,形状记忆合金已广泛应用于航空、卫星、医疗、生物工程、能源和自动化等方面。 23.根据以上三则材料,下列说法不.符.合.文意的一项是( ) A.采用某种新型活体功能材料制造的手机屏幕,摔碎后可以自我修复。 B.微载体生物反应器因具有催化能力,所以能自动产生大量活性物质。 C.相变材料能够变温是因它能进行固、液态相互转变,可以储能、释能。 D.形状记忆合金要恢复到初始形状的一个条件是必须达到转变温度。 24.阅读下面【链接材料】,结合材料三,说明科学家解决飞船上天线装载难题的过程。 【链接材料】 宇宙飞船上的天线非常庞大,呈半球月面状。若用普通金属制成这样的天线,体积过 大,无法把它放到空间有限的宇宙飞船里。现在,科学家用一种特殊金属解决了这个问题。 (如下图所示)
25.综合上述三则材料,我们可以知道智能材料既有 ① 、 ② 、自适应、 ③ 等 特性,又具有广阔的应用前景。
23. 答案:B(2 分) 24.答案:用这种特殊金属制成的天线,在转变温度以下经塑性形变,固定成体量 更小的形状放入宇宙飞船。到达太空后,再通过加热到转变温度后,恢复到原始 形状。(2 分。转变温度以下变小 1 分,加热到转变温度后恢复形状 1 分) 25.答案:①自感知 ②自响应③自修复 (3 分。每空 1 分)
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