多糖为基础的智能材料:大数据与AI趋势下的研究综述

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"这篇综述文章探讨了基于多糖的智能材料的研究,特别是在大数据、内部人员、‘即兴创作’和人工智能趋势的背景下。作者强调了这些新材料在各种工业过程中的应用,包括纸浆和造纸、生物燃料以及纳米技术。文章着重介绍了纤维素、半纤维素、壳聚糖、几丁质、海藻酸盐及其衍生物如共混物和复合材料在制造智能材料中的应用,如水凝胶、电活性聚合物、传感器和执行器。" 在这篇由Serge Rebouillat和Fernand Pla撰写的综述文章中,他们首先指出“智能材料”和“人工智能”已经成为媒体和行业中的热门词汇。随着大数据的不断涌入,他们分析了过去20年间这些领域参与者的基本维度和所需技能的变化。 多糖,作为自然界中不可或缺的大分子,被广泛应用于多个工业领域。它们的特性,如低密度、热稳定性、耐化学性、高机械强度,以及生物相容性、生物降解性、功能性、耐久性和均匀性,使得多糖成为制造智能材料的理想选择。文章特别提到了几种重要的多糖,如纤维素(植物细胞壁的主要成分)、半纤维素(与纤维素共同存在于植物中)、壳聚糖(甲壳素的主要成分)和海藻酸盐(来源于海藻),这些都可用于创建具有特定性能的新型材料。 通过直接利用或多糖的化学或物理改性,可以制造出共混物、复合材料和水凝胶等智能材料。这些材料在电活性聚合物、感测器和执行器等方面具有广泛应用,比如在医疗、环保和能源领域。此外,由于其可持续性和环保特性,多糖基材料也是未来绿色科技的重要方向。 文章进一步讨论了大数据如何影响这些材料的研发和应用,以及“即兴创作”(可能指的是创新思维和灵活应变能力)在智能材料研究中的重要性。同时,作者还触及了人工智能在这一领域的潜在作用,例如在数据分析、材料设计和优化过程中可能发挥的自动化和智能化功能。 这篇综述提供了关于多糖基智能材料的最新研究进展,不仅涉及了科学和技术层面,也涵盖了社会和经济因素,展示了多糖在面对大数据挑战时的潜力和适应性,以及人工智能在未来材料科学中的角色。这对于教育科学、革新策略以及相关行业的从业者来说,都是一份极具价值的参考资料。