软物质又称为软凝聚态物质,是指处于固体和理想流体之间的物质。软物质通常由大分子或基团(固、液、气)组成,其在自然界、生命体、日常生活/生产中广泛存在。
在组成、结构、相互作用、宏观性质方面,软物质与固体、液体、气体均有所不同。软物质具有柔软性、自组织性、空间膨胀对称性等特性,自组织性是其基本特性。基于其特性,软物质材料在众多领域展现出了良好应用前景。
软物质材料是一种特殊的材料,包括聚合物电解质、离子液体、液晶、胶束、凝胶、无机纳米胶体粒子、生命体系物质等。根据组成不同,软物质材料分为固-液混合物、液-液混合物、气-液混合物等。
液晶是一种软物质材料,在自然状态下其分子呈松散排列,加上电压后,其分子会呈垂直方向整齐排列,此时光线可直接穿过液晶分子。液晶显示器是液晶典型应用场景,液晶显示器是目前平板显示器主流产品,具有功耗小、分辨率高等特点。全球液晶显示器生产企业主要包括联想、微星、惠普、戴尔、宏碁等。
根据新思界产业研究中心发布的《
2024-2029年中国软物质材料行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,软物质材料具有缓慢非平衡响应、大的非线性响应的特性,在柔性电子、超敏感柔性传感器、软体机器人、生命科学、组织工程、显示器、储能、环境、通信、航空航天、智能建筑材料等领域具有广阔应用前景。
在外界微小的作用下,软物质材料可产生结构或性能上的显著变化。在生命科学领域,软物质材料可用于骨替换、器官修复等;在软体机器人领域,软物质材料具有高灵活性和变形能力,可提高软体机器人的动态极限性能,实现物体操纵、辅助康复等功能。
软物质材料研究领域广泛,在中国知网数据库上,2022年以来,篇名中带有软物质的中文期刊和论文数量达27项,其中2023年有11项。
新思界
行业分析人士表示,我国软物质材料相关研究院校及单位包括北京大学软物质科学与工程中心、中国科学院软物质化学重点实验室、华南理工大学软物质研究院、厦门大学软物质与生物仿生研究院、苏州大学功能纳米与软物质研究院等。随着研究深入,软物质材料应用有望进一步扩展。