【正文】
比。納米材料具有一定的獨(dú)特性,當(dāng)物質(zhì)尺度小到一定程度時(shí),則必須改用量子力學(xué)取代傳統(tǒng)力學(xué)的觀點(diǎn)來描述它的行為,當(dāng)粉末粒子尺寸由10微米降至10納米時(shí),其粒徑雖改變?yōu)?000倍,但換算成體積時(shí)則將有10的9次方倍之巨,所以二者行為上將產(chǎn)生明顯的差異。估計(jì)二十一世紀(jì)的前半葉,甚至更長時(shí)間,這種方法還起到支柱作用。生物學(xué)家在研究鴿子、海豚、蝴蝶、蜜蜂等生物為什么從來不會迷失方向時(shí),也發(fā)現(xiàn)這些生物體內(nèi)同樣存在著納米材料為它們導(dǎo)航。因此,可以用它們制作溫度傳感器、紅外線檢測儀和汽車尾氣檢測儀,檢測靈敏度比普通的同類陶瓷傳感器高得多。這些特性在大規(guī)模集成電路器件、光電器件等領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。碳材料的血液相溶性非常好,21世紀(jì)的人工心瓣都是在材料基底上沉積一層熱解碳或類金剛石碳。納米碳管1991年,日本的專家制備出了一種稱為“納米碳管”的材料,它是由許多六邊形的環(huán)狀碳原子組合而成的一種管狀物,也可以是由同軸的幾根管狀物套在一起組成的。納米技術(shù)在世界各國尚處于萌芽階段,美、日、德等少數(shù)國家,雖然已經(jīng)初具基礎(chǔ),但是尚在研究之中,新理論和技術(shù)的出現(xiàn)仍然方興未艾。摘要目前環(huán)境問題是全球熱點(diǎn),交通污染問題也引起了越來越多的關(guān)注,為了交通在服務(wù)人們出行的同時(shí),更好的保護(hù)好我們的環(huán)境,人們已做出很多方面的努力與探索。理論基礎(chǔ)空氣凈化方面:目前大部分交通工具(如汽車、火車、飛機(jī)等)仍以化石燃料為主要能量來源,然而化石燃料卻存在明顯的污染特質(zhì)——不易充分燃燒,從容造成空氣的污染以及能源的浪費(fèi)。在燃煤中加入的納米級助燒催化劑,以幫助煤充分燃燒,提高能源的利用率,防治有害氣體的產(chǎn)生。這些污水問題的處理就顯得迫在眉睫。結(jié)論被稱之為21世紀(jì)前沿科學(xué)的納米技術(shù)在交通環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景,甚至?xí)淖內(nèi)藗兊膫鹘y(tǒng)環(huán)保觀念,利用納米技術(shù)解決交通污染問題將成為未來交通環(huán)境保護(hù)發(fā)展的必然趨勢。在強(qiáng)烈輻射區(qū)工作并需要電磁屏蔽時(shí),可以在墻內(nèi)加入納米材料層,或者涂上納米涂料,能大大提高遮擋電磁波輻射性能。污水純凈化方面:水運(yùn)交通是客貨運(yùn)的主力軍,而航道是水運(yùn)交通體系中最為重要的一環(huán),其暢通與否直接關(guān)系到水運(yùn)是否順利進(jìn)行。有資料表明,運(yùn)用納米技術(shù)還可以制成非常好的催化劑,其催化效率極高??茖W(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,納米技術(shù)的日臻完善和成熟,將納米技術(shù)愈發(fā)廣泛地應(yīng)用于交通領(lǐng)域,會對我們的交通生活的改善作用日益凸顯出來。紐約羅切斯特大學(xué)的研究者讓大鼠在含有粒徑為20nm的聚四氟乙烯(特氟龍)顆粒的空氣中生活15分鐘,大多數(shù)實(shí)驗(yàn)大鼠在隨后4小時(shí)內(nèi)死亡;而另一組生活在含120nm特氟龍顆粒的空氣中的大鼠,則安然無恙。由于納米碳管的直徑極小,因此管內(nèi)形成的金屬絲也特別細(xì),被稱為納米絲,它產(chǎn)生的尺寸效應(yīng)是具有超導(dǎo)性。使用納米技術(shù)的新型診斷儀器只需檢測少量血液,就能通過其中的蛋白質(zhì)和DNA診斷出各種疾病。醫(yī)療上的應(yīng)用血液中紅血球的大小為6 000~9 000 nm,而納米粒子只有幾個(gè)納米大小,實(shí)際上比紅血球小得多,因此它可以在血液中自由活動。納米半導(dǎo)體材料將硅、砷化鎵等半導(dǎo)體材料制成納米材料,具有許多優(yōu)異性能。如果在次高溫下將納米陶瓷顆粒加工成形,然后做表面退火處理,就可以使納米材料成為一種表面保持常規(guī)陶瓷材料的硬度和化學(xué)穩(wěn)定性,而內(nèi)部仍具有納米材料的延展性的高性能陶瓷。最后,長大的海龜還要再回到佛羅里達(dá)州的海邊產(chǎn)卵?,F(xiàn)在用這種方法(top down),可以在宏觀塊體材料(如半導(dǎo)體)上利用機(jī)械和蝕刻技術(shù)制造納米尺度結(jié)構(gòu)。它的基本內(nèi)涵是以納米顆粒以及它們組成的納米絲、管為基本單元在一維、二維和三維空間組裝排列成具有納米結(jié)構(gòu)的體系。因此磁性材料制作成超微粒子或薄膜時(shí),將成為優(yōu)異的磁性材料。預(yù)計(jì)到!“年,僅納米技術(shù)在生物醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用,全球市場將達(dá)到2000億美元?!泵绹皣壹{米技術(shù)倡議”(NNI):“納米科學(xué)和納米技術(shù)一般是指,在納米尺度上,則從一納米到幾百納米介觀范圍內(nèi),所從事的工作范疇”。利用納米技術(shù)制作的藥物可以阻斷毛細(xì)血管,“餓死”癌細(xì)胞。國外開展納米隱身的研究較早,投人力度大,已經(jīng)系統(tǒng)研究了磁性納 米材料的微波電磁譜理論、材料系列、制備方法、性能表征和測試方法,研 制出多種不同的納米隱身材料,取得了實(shí)際性進(jìn)展。普通的材料無論如何看似光滑,對于微粒子來說都好像雨點(diǎn)打在鳥巢體育場那樣大的粗糙核桃殼上 一樣,總是會向各個(gè)角度產(chǎn)生反射。斗篷由矩形的硅片制成,厚250 nm。(2)磁性金屬納米材料具有高飽和磁化強(qiáng)度及形狀各向異性,其微波頻段的磁 導(dǎo)率和磁損耗可比磁性金屬微米顆粒吸收劑高2個(gè) 以上等級,該特點(diǎn)可使納米 隱身材料具有大幅度的提高低頻段吸波性能的潛力。本文將從目前比較先進(jìn)的納米技術(shù)入手討論其在納米隱身材料制備方面的應(yīng)用,通過介紹納米隱身材料的特性和吸波機(jī)理,以及國內(nèi)外納米隱身材料的研究進(jìn)展情況,并對納米隱身材料今后 的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。于是科學(xué)家設(shè)想,如果通過這種類似于DNA擴(kuò)增的方式對碳納米管進(jìn)行增殖,那么只需找到少量的扶手椅式納米管或鋸齒形納米管,便可在短時(shí)間內(nèi)復(fù)制、擴(kuò)增出數(shù)量幾百萬倍于模板數(shù)量的、同類型的碳納米管。使用這一方法制備碳納米管技術(shù)上比較簡單,但是生成的碳納米管與C60等產(chǎn)物混雜在一起,很難得到純度較高的碳納米管,并且得到的往往都是多層碳納米管,而實(shí)際研究中人們往往需要的是單層的碳納米管。碳納米管具有良好的力學(xué)性能碳納米管的硬度與金剛石相當(dāng),卻擁有良好的柔韌性,可以拉伸。這種既具不同于原來組成的原子、分子,也不同于宏觀的物質(zhì)的特殊性能構(gòu)成的材料,即為納米材料。)從這些應(yīng)用來看,我們不難發(fā)現(xiàn),納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的廣泛應(yīng)用必將使新世紀(jì)的醫(yī)學(xué)產(chǎn)生一個(gè)質(zhì)的飛躍,有了納米技術(shù)的輔助,醫(yī)學(xué)材料性能變得更優(yōu)異、疾病診斷變得更準(zhǔn)確、臨床治療變得更可靠更及時(shí),從這些方面來講,納米技術(shù)為醫(yī)學(xué)研究學(xué)者攻克醫(yī)學(xué)難題治療疑難病癥提供了更大的可能性,為廣大醫(yī)療工作者帶來了方便快捷,也給患者們送去了福音。而這其中我對納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用較為感興趣。由于納米技術(shù)的好奇,并且渴望對它進(jìn)一步了解,本學(xué)期選修了“納米技術(shù)”這門課,八個(gè)星期的課程感覺收獲還是很大的,老師認(rèn)真的講解和生動的教學(xué)內(nèi)容,填補(bǔ)了我在“納米技術(shù)”這一知識領(lǐng)域的空白,至少對“納米技術(shù)”不再感到陌生。其實(shí)通俗的講就是“use little things to finish the big work”。概括來說,納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用大致有以下幾個(gè)方面:納米生物醫(yī)學(xué)材料的應(yīng)用由于納米材料結(jié)構(gòu)上的特殊性,賦予納米材料獨(dú)特的小尺寸效應(yīng)和表面/界面效應(yīng),使其在性能上與微米材料具有顯著性差異,表現(xiàn)出諸多優(yōu)異的性能和全新的功能。摘要:概述了碳納米材料的發(fā)展及它們的性能和應(yīng)用。有了納米技術(shù),還可用自組裝方法在細(xì)胞內(nèi)放入零件或組件使構(gòu)成新的材料。目前常用的碳納米管制備方法主要有:電弧放電法、激光燒蝕法、化學(xué)氣相沉積法(碳?xì)錃怏w熱解法)、固相熱解法、輝光放電法、氣體燃燒法以及聚合反應(yīng)合成法等。在激光照射下生成氣態(tài)碳,這些氣態(tài)碳