面对如此宽泛且空洞的一个命题，小编也有些为难，不知道从何说起。
所以咱们先拿具体的问题来谈，比如说，让你如何设计一款热切断高分子器件：在常温时导电，一旦遇到高温就断开，恢复到常温后还能继续导电。面对这样一种听起来还挺智能的要求，你该如何入手呢？
我们首先要做的就是可行性分析，是否能够利用某种成熟的高分子材料实现这种功能。所谓成熟的高分子材料，直白一点说，就是指在市场上能够买的，并且价格能够被领导接受的。既然是设计一种热切断高分子电子器件，首先在常温下它得是导电的，那么我们就要首先解决高分子材料的导电问题，即找到一种导电高分子，那么目前能够成熟应用的只有高分子/无机导电剂共混的类型，至于聚乙炔和聚苯胺那种还在理论阶段的材料我们就不考虑了。
第二步，就是要考虑热切断和自恢复的功能实现了，这两个过程是一个可逆的过程，那么我们自然而然地就会想到，高分子中的什么特性是一个可逆过程并且与温度相关。是的，当然是结晶问题，晶体的受热融化与冷却结晶正好是一个相反并且可重复的过程。
那么第三步就是看是否利用结晶现象来实现上述的智能功能了。
事实上这种器件在工业上早就实现了，可以叫做自恢复保险丝，也可以叫做正温度系数PTC材料。
自恢复保险丝是由高分子聚合物及导电材料等混合制成的，所以又把它称为聚合开关。在正常状态下，聚合物呈结晶状态，导电材料通过在聚合物基体中构成三维导电通道处于低阻导通状态。
由于阻抗低，流经元件的正常电流所产生的热量小，不会使晶体结构发生变化。当有大电流通过或出现过流时，自恢复保险丝本身温度迅速上升，元件产生的热量使聚合物晶体融化，随即膨胀，导致导电物质形成的导电网络断裂，元件的阻值在极短的时间内可上升到原阻值的1×10^6倍以上，限制了大电流流过元件，只有很小的电流流过，如同切断了电路一样，达到了保护的目的。当异常大电流排除后或过热现象消除后，聚合物冷却结晶，体积缩小，元件中的导电网络又重新建立，元件恢复到正常的低阻状态。
当然，并不是所有的设计都能在高分子特性中找到一种与之相匹配，如果不能匹配，设计的可行性就为No，如果能够匹配，那么就选这种特性比较突出的高分子材料来进行试验。比如上面所说的高分子自恢复保险丝，既然是基于结晶原理的，那么就要在众多高分子材料中寻找一种结晶性能比较突出的，比如说聚乙烯，来最终实现这种产品。
假如现在要设计一个能够显示水温是否烫嘴的茶杯呢？
本文转自来源微信公众号：polymerengineer，作者：高分子polymer