你在生活中接触过哪些纳米材料有关的事物请写下来?
在生活中,从防晒霜、衣服、汽车、太阳镜到电脑和显示屏,纳米技术的应用无处不在,哪怕是在最日常的生活中。比如,防晒霜通常含有二氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)的纳米颗粒,两者都是高度紫外线吸收剂。有些衣服中也添加二氧化钛和氧化锌来抵御紫外线,同时在衣服中添加二氧化硅纳米粒子用于防水,银纳米粒子用于抗菌。2016年,中国研究者还利用相同的原理制成了一种布,这种布并不是阻断紫外线,而是吸收紫外线并将它转化为电能。同样地,加州大学的研究者发明了一种隐形的布,这种布使用黄金纳米粒子来使物体周围的光重新分布,达到隐形的效果。
随着我们对纳米工程更加深入了解,纳米技术将对我们生产的东西有更多的影响。例如,我们正在拓宽纳米管的应用。纳米管和量子点一样,目前科学家正在深入探索它在医学方面的应用,不仅仅是在诊断和药物输送方面,而且还因为它们可以用作“纳米海绵”。纳米管在人体内会被很快地自然排出,因此,当用作纳米海绵时,它会附着血液中的毒素,将毒素带出体外。
类似地,研究人员也在探索纳米管清理溢油和净化水,纳米管与污染物结合,然后使用专门针对其纳米结构定制的过滤器进行去除。纳米技术未来的发展趋势将会包括:纳米机器人、纳米传感器、癌症研究、遗传疗法和医学、疏水材料、食品和农业等。
纳米技术有哪些成就??
纳米技术包含下列四个主要方面:
1、纳米材料:当物质到纳米尺度以后,大约是在0.1—100纳米这个范围空间,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。
这种既具不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。
如果仅仅是尺度达到纳米,而没有特殊性能的材料,也不能叫纳米材料。
过去,人们只注意原子、分子或者宇宙空间,常常忽略这个中间领域,而这个领域实际上大量存在于自然界,只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家,他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子,并通过研究它的性能发现:一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后,它就失去原来的性质,表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此,象铁钴合金,把它做成大约20—30纳米大小,磁畴就变成单磁畴,它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期,人们就正式把这类材料命名为纳米材料。
为什么磁畴变成单磁畴,磁性要比原来提高1000倍呢?这是因为,磁畴中的单个原子排列的并不是很规则,而单原子中间是一个原子核,外则是电子绕其旋转的电子,这是形成磁性的原因。但是,变成单磁畴后,单个原子排列的很规则,对外显示了强大磁性。
这一特性,主要用于制造微特电机。如果将技术发展到一定的时候,用于制造磁悬浮,可以制造出速度更快、更稳定、更节约能源的高速度列车。
⒉纳米动力学,主要是微机械和微电机,或总称为微型电动机械系统(MEMS),用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统,特种电子设备、医疗和诊断仪器等.用的是一种类似于集成电器设计和制造的新工艺。特点是部件很小,刻蚀的深度往往要求数十至数百微米,而宽度误差很小。这种工艺还可用于制作三相电动机,用于超快速离心机或陀螺仪等。在研究方面还要相应地检测准原子尺度的微变形和微摩擦等。虽然它们目前尚未真正进入纳米尺度,但有很大的潜在科学价值和经济价值