发布网友 发布时间:2022-04-22 04:12
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热心网友 时间:2024-08-18 14:50
在现实生活中,纳米技术有着广泛的用途
1、超微传感器
传感器是纳米微粒最有前途的应用领域之一。纳米微粒的特点如大比表面积、
高活性特异物性、极微小性等与传感器所要求的多功能、微型化、高速化相互对应。
另外,作为传感器材料,还要求功能广、灵敏度高、响应速度快、检测范围宽、选
择性好、耐负荷性高、稳定可靠,纳米微粒能较好的符合上述要求。
2、催化剂
在化学工业中,将纳米微粒用做催化剂,是纳米材料大显身手的又一方面。如
超细硼粉、高铬酸铵粉可以作为炸药的有效催化剂;超细的铂粉、碳化钨粉是高效
的氢化催化剂;超细银粉可以为乙烯氧化的催化剂;超细的镍粉、银粉的轻烧结体
作为化学电池、燃料电池和光化学电池中的电极可以增大与液相或气体之间的接触
面积,增加电池效率,有利于小型化。
超细微粒的轻烧结体可以生成微孔过滤器,作为吸附氢气等的储藏材料。还可
作为陶瓷的着色剂,用于工艺美术中。
3、医学、生物工程
尺寸小于10纳米的超细微粒可以在血管中自由移动,在目前的微型机器人世界
里,最小的可以注入人的血管,它一步行走的距离仅为5纳米,机器人进行全身健康
检查和治疗,包括疏通脑血管中的血栓,清除心脏动脉脂肪沉积物等,还可以吞噬
病毒,杀死癌细胞。,这些神话般的成果,可以使人类在肉眼看不见的微观世界里
享用那取之不尽的财富。
4、电子工业
量子元件主要是通过控制电子波动的相位来进行工作,因此它能够实现更高的
响应速度和更低的电力消耗。另外,量子元件还可以使元件的体积大大缩小,使电
路大为简化,因此,量子元件的兴起将导致一场电子技术的。目前,风靡全球
的因特网,如果把利用纳米技术制造的微型机电系统(这种系统将传感器、电动机
和数字智能装置集中在一块硅片上)设置在网络中,它们就会互相传递信息,并执
行处理任务。不久的将来,它将操纵飞机、开展健康监测,并为地震、飞机零件故
障和桥梁裂缝等发出警报。那时,因特网亦相形见拙。
一、“超级纤维”超级未来
美国普林斯顿NEC研究所和赖斯顿大学的科学家已造出了少量的纳米管,它作为
石墨、金刚石等碳晶体家族的新成员,强度比钢高100倍,重量只有其1/6,纳米管
很细很细,5万个纳米管排列起来才只有一根头发丝那么粗。所以,这种长度与直径
之比很高的纤维被科学家称为未来的“超级纤维”。它不仅韧性很高、导电性极强,
兼具金属性和半导体性,它的导电性很可能远远超过铜,是最佳超微导线和超微开
关的首选新材料。纳米管最终可以用于纳米级的电子线路。除此之外,美国人还创
造了一些微电机系统、微型机器等。
由于碳纳米管的性能奇特,所以它的用途就更为诱人:可制成极好的微细探针
和导线、性能颇佳的加强材料、理想的储氢材料,使家庭壁挂电视进一步成为可能,
将来可能替代硅芯片,从而引发计算机行业。
当然,纳米技术的应用远不仅仅局限于信息传导的新型材料上,利用纳米技术
微型化正在化学、物理学、生物学和电子工程学的交叉领域形成,并将在下世纪初
达到高潮。这场变革的主体不会是体积更小、价格更便宜和速度更快的电子装置,
而是驾驭大自然本身的创造机器。
热心网友 时间:2024-08-18 14:48
在陶瓷领域的应用
随着纳米技术的广泛应用,纳米陶瓷随之产生,希望以此来克服陶瓷材料的脆性,使陶瓷具有像金属一样的柔韧性和可加工性。许多专家认为,如能解决单相纳米陶瓷的烧结过程中抑制晶粒长大的技术问题,则它将具有高硬度、高韧性、低温超塑性、易加工等优点。
在微电子学上的应用
纳米电子学立足于最新的物理理论和最先进的工艺手段,按照全新的理念来构造电子系统,并开发物质潜在的储存和处理信息的能力,实现信息采集和处理能力的性突破,纳米电子学将成为下世纪信息时代的核心。
在生物工程上的应用
虽然分子计算机目前只是处于理想阶段,但科学家已经考虑应用几种生物分子制造计算机的组件,其中细菌视紫红质最具前景。该生物材料具有特异的热、光、化学物理特性和很好的稳定性,并且,其奇特的光学循环特性可用于储存信息,从而起到代替当今计算机信息处理和信息存储的作用,它将使单位体积物质的储存和信息处理能力提高上百万倍。 在光电领域的应用纳米技术的发展,使微电子和光电子的结合更加紧密,在光电信息传输、存贮、处理、运算和显示等方面,使光电器件的性能大大提高。将纳米技术用于现有雷达信息处理上,可使其能力提高10倍至几百倍,甚至可以将超高分辨率纳米孔径雷达放到卫星上进行高精度的对地侦察。最近,麻省理工学院的研究人员把被激发的钡原子一个一个地送入激光器中,每个原子发射一个有用的光子,其效率之高,令人惊讶。 在化工领域的应用将纳米TiO2粉体按一定比例加入到化妆品中,则可以有效地遮蔽紫外线。将金属纳米粒子掺杂到化纤制品或纸张中,可以大大降低静电作用。利用纳米微粒构成的海绵体状的轻烧结体,可用于气体同位素、混合稀有气体及有机化合物等的分离和浓缩。纳米微粒还可用作导电涂料,用作印刷油墨,制作固体润滑剂等。 研究人员还发现,可以利用纳米碳管其独特的孔状结构,大的比表面(每克纳米碳管的表面积高达几百平方米)、较高的机械强度做成纳米反应器,该反应器能够使化学反应局限于一个很小的范围内进行。
在医学上的应用
科研人员已经成功利用纳米微粒进行了细胞分离,用金的纳米粒子进行定位病变治疗,以减少副作用等。另外,利用纳米颗粒作为载体的病毒诱导物已经取得了突破性进展,现在已用于临床动物实验,估计不久的将来即可服务于人类。 研究纳米技术在生命医学上的应用,可以在纳米尺度上了解生物大分子的精细结构及其与功能的关系,获取生命信息。科学家们设想利用纳米技术制造出分子机器人,在血液中循环,对身体各部位进行检测、诊断,并实施特殊治疗。
在分子组装方面的应用
如何合成具有特定尺寸,并且粒度均匀分布无团聚的纳米材料,一直是科研工作者努力解决的问题。目前,纳米技术深入到了对单原子的操纵,通过利用软化学与主客体模板化学,超分子化学相结合的技术,正在成为组装与剪裁,实现分子手术的主要手段。 纳米技术作为一种最具有市场应用潜力的新兴科学技术,其重要性毋庸质疑,许多发达国家都投入了大量资金进行研究,正如钱学森院士所预言的那样:"纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的特点,会是一次技术,从而将是21世纪的又一次产业。"
热心网友 时间:2024-08-18 14:44
纳米雨伞,纳米衣服。纳米,纳米,纳米。
热心网友 时间:2024-08-18 14:46
纳米材料应用的例子:衣服穿在身上时常会产生的静电,小小的进电火花在某些特殊场合可能会引起爆炸和大火,如果在制作一衣服布料时,加入少量的金属纳米微粒,那么做出的衣服就不会有静电的现象了
热心网友 时间:2024-08-18 14:47
俺衣服上用一种纳米涂层,可以防止脏东西在衣服上还可以除汗臭味。