搜索
首页 教育/科学 理工学科 物理学

什么叫纳米技术?纳米技术有什么用?

什么叫纳米技术?纳米技术有什么用?

全部回答

2006-07-06

224 0

    答:纳米科学技术是纳米尺度内(0。1-100nm)的科学技术,研究对象是一小堆分子或单个的原子、分子。 应用有:作为磁性材料的应用 磁性超微粒由于尺寸小、具有单磁畴结构、矫顽力很高等特性,已被用做高贮存密度的磁记录磁粉,大量应用于磁带、磁盘、磁卡等。
  用这样的材料制作的磁记录材料可以提高信噪比,改善图像质量。  此外,磁性纳米材料还可用做光快门,火光调节器、病毒检测仪等仪器仪表,复印机墨粉材料以及磁墨水和磁印刷材料等。 作为传感器材料及微电子器件材料的应用 传感器是超微粒的最有前途的应用领域之一,例如,用纳米二氧化锡膜制成的传感器,可用于可燃性气体泄露报警器和湿度报警器。
    用金超微粒沉积在基板上形成的膜可用做红外线传感器,金超微粒膜的特点是可见至红外整个范围的光吸收率都很高。大量红外线被金属膜吸收后转变成热,由膜和冷接点之间的温差可测出温差电动势,因此可制成辐射热测量器。
   作为跨世纪的新材料,纳米材料将用于下一步的微电子器件,使未来的电脑、电视、卫星、机器人等的体积变得越来越小。  例如,北京大学用单壁碳纳米管做成了世界上最细、性能最好的扫描探针,获得了精美的热解石墨的原子形貌像;利用单壁短管作为场电子显微镜(PEM)的电子发射源,拍摄到过去认为不可能获得的原子像;复旦大学已经研制出50纳米的新材料,居国际领先地位,这些材料将用于制造电子器件中的极板、存储器和导线。
    电子通讯方面,纳米技术将使电子元件体积更小、速度更快、能耗更低,可以制造出存储密度和运算速度比现在大3至6个数量级的全频道通讯工程和计算机用器件。1999年,美国乔治亚理工学院电子显微镜实验室主任王中林教授与其他科学家发明了电子秤,电子秤的发明打开了纳米科学与技术的新研究领域,对生物学和医学研究来说,它可以测量单个病毒或生物大分子的质量,从而提供一种用质量来判别病毒种类的新方法,开辟了在生物学和医学上有应用前景的纳米测量技术的新天地。
     纳米材料在催化方面的应用 超微粒的表面有效活性中心多,这就为做催化剂提供了基本条件。在高分子聚合物的氢化和脱氧反应中,纳米铜粉催化剂有很高的活性和选择性;在汽车尾气净化处理的过程中,纳米铜粉作为催化剂可以用来部分代替贵金属铂和铑。
   作为光学材料的应用 纳米微粒具有常规大块材料不具备的光学特性,如光学非线性、光吸收、光反射、光传输过程中的能量损耗等,使得用纳米材料制备的光学材料在日常生活和高技术领域得到广泛的应用,在现代通讯和光传输方面占有极其重要的地位。
    用纳米微粒做光纤材料可以降低光导纤维的传输损耗。纳米微粒在红外反射材料上的应用主要是制成薄膜和多层膜来使用,有纳米微粒制成的红外膜有透明导电膜、多层干涉膜。例如,用纳米二氧化硅和纳米二氧化钛微粒制成的多层干涉膜,总厚度为微米级,社在灯泡罩的内壁,不但透光率好,而且有很强的红外反射能力。
     在医学、生物工程方面的应用 纳米技术引入现代医学即形成了载药纳米微粒,纳米微、粒的尺寸一般比生物体内的细胞小得多,这就为生物学研究提供了一个新的研究途径,即利用纳米微粒进行细胞分离及利用纳米微粒制成特殊药物或新型抗体进行局部定向治疗等。
  日本大版科学家使用激光技术,用合成树脂制成了迄今为止世界上最小的牛、他们这样做是为今启使用纳米技术制造能在血管中移动的“纳米机器”做准备,这是因为牛有很尖的尖角,周身既有平滑部分,又有弯度很大的部分,对制作技术提出了挑战,能完美选出“纳米牛”,也就能造出各种各样的纳米机器。
    与此同时,大阪的科学家用同样的方法造出了一个“纳米弹簧”,科学家希望,这样的弹簧能成为未来纳米机器的部件。 复合材料的应用 纳米材料在复合材料的制各方面也有广泛的应用。
  例如把金属的纳米颗粒放入常规陶瓷中可大大改善材料的力学性能,将金属超微粒掺入合成纤维中可防止带静电,在塑料中掺入金属超微粒可不改变其强度而控制其电磁性质等。  超微粒也有可能作为梯度功能材料的原材料,例如,材料的耐高温表面为陶瓷,与冷却系统相接触的一面为导热性好的金属,其间为陶瓷和金属的复合体,使其间的成分缓慢连续地发生变化,这种材料可用于温差达1000℃的航天飞机隔热材料,核聚变反应堆的结构材料等。
  据《科技日报》报道,日本大阪大学研究人员最近把有机化合物“环糊精”与无机硅化合物结合在一起,加以烧结,制作出了具有新物质特性的纳米材料。  如果再对这种有机──无机复合物质进行烧制,其中的碳和氢被燃烧掉后,就会在纳米级别上合成氧化物陶瓷;而在氩等非活性气体中,再提高温度进行烧结,这种复合物质还能够被制成碳纳米管。
   人们对纳米材料的物理、化学性质进行了大量的研究,目前纳米材料的某些应用已进入了工业化的生产阶段,但一些新的应用领域还需要进一步开拓。  从国内外纳米材料的研制、生产和应用的形势来看,纳米材料的工业生产和广泛的应用正处在重大突破的前夕。
  在中国,尤其是以碳纳米管为代表的准一维纳米材料及其阵列方面做了有影响的成果。 。

类似问题换一批

热度TOP

相关推荐
加载中...

热点搜索 换一换

教育/科学
物理学
院校信息
升学入学
理工学科
出国/留学
职业教育
人文学科
外语学习
学习帮助
K12
理工学科
物理学
农业科学
生物学
建筑学
心理学
数学
天文学
工程技术科学
化学
环境学
地球科学
生态学
物理学
物理学
举报
举报原因(必选):
取消确定举报