张利东
①无论是天然高分子材料，还是以高分子为基础的合成材料，都是惰性的、无生命的。一旦赋予这些高分子“生命”，它们就可以自发舞动、发电，甚至像劳动者一样工作起来。这就是智能高分子材料-------一种能感知外部刺激，作出判断并给予适当处理，且本身可执行的新型功能材料。
②上海华东师范大学张利东研究组，利用常见的琼脂糖高分子为原料，采用简单的物理杂合技术，成功制备出可以在潮湿纸面上快速翻滚的高分子薄膜。
③由于该薄膜化学结构上具有许多亲水基团，因此具有吸收水分子的特性。当该薄膜“吸入”潮湿空气中的水分子，可引发自身的膨胀形变；当薄膜“呼出”水分子，可快速恢复到原来形状。这种“呼吸”循环赋予惰性高分子强劲的“生命”力，可以让它们不知疲倦地动起来。
④这种由化学能转变为机械能的方式，与动物的肌肉组织的工作方式非常相似。此种技术一旦成熟，通过大量类似材料堆叠成的可控“纤维束”，制造出能与机器人相媲美的“仿生人”便不再是神话。
⑤张利东研究组同时发现，智能高分子薄膜不但可以“呼吸”潮湿空气而动起来，也可以“呼吸”丙酮蒸汽让自己动起来。花瓣形状的双层薄膜吸收丙酮分子后，“花瓣”翩翩起舞，犹如一朵在风中摇曳的萝卜花。这是最新设计的聚偏氣乙烯和聚乙烯醇高分子双层膜的仿生形变。
⑥该双层膜对丙酮分子的刺激具有极其敏感的响应性，并且通过快速“呼吸”丙酮蒸气，可实现双层膜的长时间连续性定向形变，让惰性高分子不知疲倦地运动起来，可媲美自然界中复杂的运动方式。
⑦利用此种仿生运动设计的薄膜传感器，可长时间连续监测环境中丙酮浓度。当环境中丙酮浓度过高时，传感器自发形变接通电路，电灯亮；当丙酮浓度逐渐降低时，传感器恢复到原来形状断开电路，电灯灭。利用电灯的变化，可告知环境中丙酮蒸汽浓度的高低，从而极大地拓展了材料的应用潜质。
⑧同时，该双层膜对于外界丙酮蒸汽的刺激能够保持数小时连续可逆的响应，这为拓展刺激响应材料在能源、柔性传感器、人工肌肉、柔性机器人等领域的应用奠定了坚实的基础。
⑨此外，高分子智能薄膜还可以帮助我们获取人类赖以生存的能量。这种能量的获取途径将是完全绿色无污染的，能量源自取之不尽的潮湿空气。
⑩利用一块只有10毫克的智能薄膜，通过“呼吸”潮湿空气可以驱动压电薄膜连续产生高达1.5伏的电压。通过特殊的能量转化装置，这种智能薄膜可以为各种便携式电子产品供电。如果扩大智能薄膜的用量，将产生更高的电压，满足各种需求。目前研究者正积极开发合适的能量转化装置，以实现大功率、高效率的能量转化。
11智能薄膜不但能发电，也会工作。利用智能薄膜设计的柔性机器人，通过“呼吸”潮湿空气可以模拟起重机、抓土机等，自发吊起或抓起需转移的货物，可实现复杂环境下的危险作业。设计的柔性汽车，可快速跑起来，而动力的来源仅仅是潮湿的空气。
12未来，一方面可将此薄膜设计成仅对丙酮分子刺激敏感的传感器，用于化工企业中实时监测环境中丙酮浓度，及时预防丙酮对工作人员的伤害；另一方面，可以把这种薄膜结合能量采集、人工肌肉、柔性机器人等领城的实际需求，个性化设计适用于不同领域的具体产品。
13以能量采集为例，如果利用智能薄膜持久运动的特性来发电，可极大拓展相关技术在自发电穿戴式、植入式电子器件方面的应用，而目前穿戴式、植入式行业已拥有超千亿市场规模。
14我们期待智能薄膜产业应用的那一天早点到来，我们相信那将势必掀起人类文明的又一次技术革命。
12. 下列对于文章的理解，不正确的一项是
A. 高分子薄膜在化学结构，上具有许多亲水基团，因此具有吸收水分子的特性。
B. 第10段中的划线句子，运用了列数字的说明方法，准确地说明了智能薄膜在一定条件下，能够产生一定的电压，进行能量转换的特点。
C. 通过“呼吸”潮湿空气，利用智能薄膜设计的柔性机器人能像起重机一样随意吊起需转移的货物，还能在复杂环境中自发地完成危险作业。
D. 全文思路清晰。按照由已知到未知、由特点到应用的顺序逐次介绍，最后展现了美好的应用前景，令人期待。
13. 下列对于智能薄膜的应用的理解，不符合文意的一项是
A. 高分子薄膜将化学能转变为机械能，这种方式与动物的肌肉组织的工作方式一样。
B. 新设计的聚偏氟乙烯和聚乙烯醇高分子双层膜通过快速“呼吸”丙酮蒸汽，可实现双层膜的长时间连续定向形变。
C. 智能薄膜制成的仅对丙酮分子刺激敏感的传感器，可以在化工企业中用以预防丙对工作人员的伤害。
D. 借助持久运动的特性来发电的智能薄膜，能使相关技术在自发电穿戴式、植入式电子器件方面的应用范围扩大。
14. 试分析选文的标题有什么表达效果。
【参考答案】
12. C
13. A
14. 本文的标题以拟人的手法，增强了说明的生动性，激发了读者的阅读兴趣，突出了智能薄膜的主要特点。
【解析】
【12题详解】
C对于文章的理解不正确。原文为“利用智能薄膜设计的柔性机器人，通过‘呼吸’潮湿空气可以模拟起重机、抓土机等，自发吊起或抓起需转移的货物，可实现复杂环境下的危险作业”。也就是说原文为“自发吊起或抓起”，而不是选项中“随意吊起”，注意词语含义上的差别。
【13题详解】
A对于智能薄膜的应用的理解不符合文意。原文是“这种由化学能转变为机械能的方式，与动物的肌肉组织的工作方式非常相似”。也就是说原文为“非常相似”，而不是选项中“一样”。
【14题详解】
考查标题的含意及作用。答此题首先要读懂上下文的说明内容，进而把握文章的说明中心，这样才能确保答案的准确无误。从手法上讲，“不知疲倦地‘起舞’”运用了拟人的修辞手法，用生动性和趣味性来达到引人入胜的效果。从内容上看，“智能薄膜，不知疲倦地‘起舞’”中的“智能薄膜”点明了说明对象，而“不知疲倦地‘起舞’”则突出了智能薄膜的主要特点。
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