【正文】 入無(wú)機(jī)納米粒子，利用超聲波分散或其他方法將納米粒子均勻分散在溶液(或乳液)中。關(guān)鍵詞納米SiO2復(fù)合材料。另外，還可利用碳納米管來(lái)制作儲(chǔ)氫材料，用作燃料汽車的燃料“儲(chǔ)備箱”。研究納米技術(shù)在生命醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，可以在納米尺度上了解生物大分子的精細(xì)結(jié)構(gòu)及其與功能的關(guān)系，獲取生命信息。目前，工業(yè)上利用納米二氧化鈦三氧化二鐵作光催化劑，用于廢水處理（含SO32或 Cr2O72體系），已經(jīng)取得了很好的效果。由于只需要極少的能量就可以發(fā)射激光，這類裝置可以實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)開關(guān)。美國(guó)南加州大學(xué)的Adelman博士等應(yīng)用基于DNA分子計(jì)算技術(shù)的生物實(shí)驗(yàn)方法，有效地解決了目前計(jì)算機(jī)無(wú)法解決的問(wèn)題“哈密頓路徑問(wèn)題”，使人們對(duì)生物材料的信息處理功能和生物分子的計(jì)算技術(shù)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。 納米技術(shù)在微電子學(xué)上的應(yīng)用納米電子學(xué)是納米技術(shù)的重要組成部分，其主要思想是基于納米粒子的量子效應(yīng)來(lái)設(shè)計(jì)并制備納米量子器件，它包括納米有序（無(wú)序）陣列體系、納米微粒與微孔固體組裝體系、納米超結(jié)構(gòu)組裝體系。這些特殊性能使納米材料可廣泛地用于高力學(xué)性能環(huán)境、光熱吸收、非線性光學(xué)、磁記錄、特殊導(dǎo)體、分子篩、超微復(fù)合材料、熱交換材料、敏感元件、催化劑等領(lǐng)域。關(guān)鍵詞：納米材料納米技術(shù)特殊材料應(yīng)用一、納米發(fā)展小史1959年，著名物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者理查德●費(fèi)曼預(yù)言，人類可以用小的機(jī)器制作更小的機(jī)器，最后實(shí)現(xiàn)根據(jù)人類意愿逐個(gè)排列原子、制造產(chǎn)品，這是關(guān)于納米科技最早的夢(mèng)想。而碳纖維等復(fù)合材料制品的開發(fā)和生產(chǎn)，不僅有利于上游高性能纖維的發(fā)展，更重要的是風(fēng)險(xiǎn)和難度相對(duì)較小，經(jīng)濟(jì)效益更好。我國(guó)發(fā)展高科技纖維存在的問(wèn)題及發(fā)展建議我國(guó)高科技纖維的應(yīng)用研究和市場(chǎng)開發(fā)，為斷取得進(jìn)展，為持續(xù)快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。由此可見，高科技纖維的應(yīng)用領(lǐng)域可以說(shuō)是無(wú)怕不包。高科技纖維也是能源開發(fā)特別是新能源開發(fā)所必不可少的新材料。盡管這些高科技纖維的前期開發(fā)投入較大，但后期回報(bào)。其中，高強(qiáng)高模纖維特別是聚丙烯腈基碳纖維和對(duì)位或間位芳酰胺纖維(芳綸)最為重要。這種新材料的可見光的通過(guò)率高達(dá)98 2％，而且即使拉長(zhǎng)8倍，材料也能恢復(fù)原狀，并不會(huì)受到任何破壞。發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開始用納米復(fù)合粉添加的纖維制成軍服，這種纖維不僅對(duì)人體釋放的紅外線有很好的屏蔽作用，而且對(duì)人體紅外線有強(qiáng)吸收作用，可以增加保暖作用，減輕農(nóng)服的重量。例如，防曬油等化妝品中現(xiàn)在普遍加入了納米微粒，同時(shí)在具有強(qiáng)紫外吸收的納米微粒表面包裹一層對(duì)身體無(wú)害的高聚物，這樣既發(fā)揮了納米顆粒的作用，又改善了防曬油的性能。研究發(fā)現(xiàn)，隨著顆粒尺寸的量變，在一定條件下會(huì)引起顆粒性質(zhì)的質(zhì)變。納米技術(shù)對(duì)我們既是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，又是難得的機(jī)遇。因此，目前所有發(fā)達(dá)國(guó)家的政府和企業(yè)都在對(duì)納米技術(shù)的研發(fā)進(jìn)行大量的投入，試圖搶占這21世紀(jì)科技戰(zhàn)略制高點(diǎn)，從而在世界競(jìng)爭(zhēng)中保持優(yōu)勢(shì)。通過(guò)控制這種驅(qū)動(dòng)力來(lái)控制閥門的開合，可以將精確劑量的藥物傳送到身體的需要部位來(lái)達(dá)到治療的臼的。往復(fù)上下方向25ram，水平方向100mm的拾取動(dòng)作，所需時(shí)間縮短到0 28s。美國(guó)的科學(xué)家對(duì)其進(jìn)行了研究，并且研制出來(lái)一種沒(méi)有摩擦的微型納米軸承，微型納米軸承主要包括以下兩個(gè)特點(diǎn)：第一，微型。納米復(fù)合氧化鋯是成功應(yīng)用在工業(yè)上的納米材料，這種材料提高了材料的耐高溫性能和導(dǎo)氧及儲(chǔ)氧功能，因此廣泛運(yùn)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中。納米技術(shù)的優(yōu)勢(shì)相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械工程來(lái)說(shuō)，也正是因?yàn)榧{米技術(shù)有很多優(yōu)勢(shì)才能取得這樣顯著的成果。熱學(xué)性質(zhì)納米材料的比熱和熱膨脹系數(shù)都大于同類粗晶材料和非晶體材料的值，這是由于界面原子排列較為混亂、原子密度低、界面原子耦合作用變?nèi)醯慕Y(jié)果。納米技術(shù)不是一門單一的新型學(xué)科或者技術(shù)，它廣泛應(yīng)用于各類學(xué)科中，其中在機(jī)械工程中的應(yīng)用對(duì)于機(jī)械工程學(xué)科的技術(shù)變革起到了不可估量的作用。關(guān)鍵詞： 納米技術(shù)；納米材料；機(jī)械；納米加工；微型機(jī)械機(jī)械是現(xiàn)在社會(huì)的基礎(chǔ)，是社會(huì)的一大支柱。具有納米結(jié)構(gòu)的材料強(qiáng) 度與粒徑成反比。電學(xué)性質(zhì)由于晶界面上原子體積分?jǐn)?shù)增大，納米材料的電阻高于同類粗晶材料，甚至發(fā)生尺寸誘導(dǎo)金屬——絕緣體轉(zhuǎn)變（SIMIT）。這種不是傳統(tǒng)機(jī)械單純地在尺度上微小型化，而通常是指可以成批制作的集合微機(jī)構(gòu)、微驅(qū)動(dòng)器、微能源以及微傳感器和控制電路、信號(hào)處理裝置等于一體的微型機(jī)電系統(tǒng)。美國(guó)科學(xué)家研制的這種微型納米軸承可在運(yùn)動(dòng)是無(wú)磨損和撕裂，達(dá)到了理想的效果。如果軸承的體積很小，那么，套在一起管子之間摩擦力就會(huì)將微型軸承弱點(diǎn)暴露出來(lái)，在其產(chǎn)生的摩擦力很大的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致微型軸承無(wú)法使用。納米分子電動(dòng)機(jī)美國(guó)IBM公司瑞士蘇黎士實(shí)驗(yàn)室與瑞士巴塞爾大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)DNA能夠被用來(lái)彎曲直徑不及頭發(fā)絲的五卜分之一的硅原子構(gòu)成的“懸臂”。大多數(shù)的工作是從Sm2 O3 SmCl 3或Smf 3前驅(qū)體與Co Ca 進(jìn)行機(jī)械化學(xué)合成SmCo5 獲得的組成是非晶的SmCo 相和副產(chǎn)品CaO 經(jīng)熱處理晶化成SmCo5 這是集精煉 合金化和粉末制造為一體的低溫制造過(guò)程 是一種低成本制造稀土永磁的技術(shù)。納米材料的應(yīng)用前景展望經(jīng)過(guò)幾十年對(duì)納米技術(shù)的研究探索，現(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)能夠在實(shí)驗(yàn)室操縱單個(gè)原子，納米技術(shù)有了飛躍式的發(fā)展。結(jié)束語(yǔ)納米材料在機(jī)械工程中改變甚至顛覆了傳統(tǒng)模式的運(yùn)轉(zhuǎn)，顯示了其強(qiáng)大的科技含量，但是在其運(yùn)用中，我們?nèi)杂泻芏喾矫尕酱鉀Q如何準(zhǔn)確表征納米材料的各種精細(xì)結(jié)構(gòu)；怎樣從結(jié)構(gòu)上分析、解釋納米材料的新特性；能否利用某種標(biāo)準(zhǔn)來(lái)預(yù)測(cè)微區(qū)尺寸減少到多大時(shí)，材料表現(xiàn)出特殊的性能等等。目前通常是將納米微粒與聚合物基材進(jìn)行復(fù)合，利用其特殊性質(zhì)來(lái)開發(fā)新產(chǎn)品，這比研究全新的聚合物材料投資少，周期短，生產(chǎn)成本低。另外，將納米微粒分散到樹脂中制成膜，可用作半導(dǎo)體器件的紫外線過(guò)濾器。在家電用高分子材料，納米靜電屏蔽材料的應(yīng)用近來(lái)也開始得到了推廣。另外，一些聚酯／粘土礦物的納米復(fù)合材料不僅提高了聚酯的力學(xué)性能，光學(xué)性能、阻隔性能等也有一定的提高，這種復(fù)合材料可以應(yīng)用于汽車、包裝等領(lǐng)域，其他潛在的應(yīng)用前景也是非常誘人的。而我國(guó)在這方面的研究開發(fā)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家約20年。同時(shí)，也能滿足許多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)特別是支柱產(chǎn)業(yè)更新?lián)Q代的需要。就是在解決淡水資源短缺方面，也開始大規(guī)模使用中空纖維反滲透膜技術(shù)。目前發(fā)達(dá)國(guó)家尤其是美國(guó)和日本的高科技纖維已處于壟斷地位。以上這些因素都使投資重點(diǎn)轉(zhuǎn)移成為可能。參考文獻(xiàn)[1] 夏和生,[J].高分子材料科學(xué)與工程,2001,17(4):16.[2] Birringer R, Gletter H, Klein H of nanometer materials and its basis[J].Phys Lett,1984,102A:365369.[3] 張中太,林元華,唐子龍,[J].材料工程,2000,(3):4248.[4] 錢軍民,李旭祥,[J].化工新型材料,2001,29(7):15.[5] 朱光明,[J].化工新型材料,2001,29(9):1621.[6] Brus L and electron hole interactions in small semiconductor crystallines[J].Chem Phys,1984,(80):44034409二、何為納米材料納米（nm）是長(zhǎng)度單位，1納米是109米（十億分之一米），對(duì)宏觀物質(zhì)來(lái)說(shuō)，納米是一個(gè)很小的單位，例如：人的頭發(fā)絲的直徑一般為70008000nm，人體紅細(xì)胞的直徑一般為30005000nm，一般病毒的直徑也在幾十至幾百納米大小，金屬的晶粒尺寸一般在微米量級(jí)；對(duì)于微觀物質(zhì)如原子、分子等以前用埃來(lái)表示，1埃相當(dāng)于1個(gè)氫原子的直徑，1納米是10埃。隨著納米技術(shù)的廣泛應(yīng)用，納米陶瓷隨之產(chǎn)生，希望以此來(lái)克服陶瓷材料的脆性，使陶瓷具有象金屬一樣的柔韌性和可加工性。單電子晶體管，紅、綠、藍(lán)三基色可調(diào)諧的納米發(fā)光二極管以及利用納米絲、巨磁阻效應(yīng)制成的超微磁場(chǎng)探測(cè)器已經(jīng)問(wèn)世。 納米技術(shù)在光電領(lǐng)域的應(yīng)用納米技術(shù)的發(fā)展，使微電子和光電子的結(jié)合更加緊密，在光電信息傳輸、存貯、處理、運(yùn)算和顯示等方面，使光電器件的性能大大提高。 納米技術(shù)在化工領(lǐng)域的應(yīng)用納米粒子作為光催化劑，有著許多優(yōu)點(diǎn)。研究人員發(fā)現(xiàn)，生物體內(nèi)的RNA蛋白質(zhì)復(fù)合體，其線度在15~20nm之間，并且生物體內(nèi)的多種病毒，也是納米粒子。 納米技術(shù)在其它方面的應(yīng)用利用先進(jìn)的納米技術(shù)，在不久的將來(lái)，可制成含有納米電腦的可人機(jī)對(duì)話并具有自我復(fù)制能力的納米裝置，它能在幾秒鐘內(nèi)完成數(shù)十億個(gè)操作動(dòng)作。當(dāng)今重視發(fā)展納米技術(shù)的國(guó)家很可能在21世紀(jì)成為先進(jìn)國(guó)家。應(yīng)用 前言納米SiO2是目前應(yīng)用最廣泛的納米材料之一,它特有的表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和體積效應(yīng)等,使其與有機(jī)聚合物復(fù)合而成的納米二氧化硅復(fù)合材料, 既能發(fā)揮納米SiO2自身的小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)以及粒子的協(xié)同效應(yīng), 又兼有有機(jī)材料本身的優(yōu)點(diǎn), 使復(fù)合材料具有良好的機(jī)械、光、電和磁等功能特性, 引起了國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注[1，2]。郭衛(wèi)紅等[5]在密煉機(jī)上將PMMA和納米Si02粒子熔融共混后，用雙螺桿造粒制得納米復(fù)[4][3]合材料。溶膠一凝膠法(Solgel)是制備聚合物／無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料的一種重要方法。且納米SiO2含量為3 % 時(shí),自由體積濃度最小, 納米復(fù)合材料的性能最佳。武利民等通過(guò)原位聚合、高速剪切法分散共混和球磨法分散共混等3 種方法制備丙烯酸酯/納米SiO2復(fù)合乳液, 以相同的方法制備丙烯酸酯/微米SiO2復(fù)合乳液[15]。潘偉等研究SiO2納米粉對(duì)硅橡膠復(fù)合材料的導(dǎo)電機(jī)理、壓阻及阻溫效應(yīng)的影響[18]。曹峰等研究PI/SiO2復(fù)合材料的力學(xué)性能時(shí)發(fā)現(xiàn), 隨著SiO2含量的增加, 其楊氏模量、拉伸強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度增加, 加入適量的插層劑, 有利于增加有機(jī)分子與無(wú)機(jī)物分子之間的相容性, 從而可制備強(qiáng)度和韌性更加優(yōu)異的復(fù)合材料[21]。粒子的加入明顯增強(qiáng)了基體的彈性模量,且復(fù)合材料的性能受粒子尺寸和分散狀況的影響。當(dāng)納米SiO2用量為3 % 時(shí), PPS/納米SiO2 復(fù)合材料的力學(xué)性能最佳, 拉伸強(qiáng)度、%、% %。4總結(jié)與展望聚合物/納米SiO2復(fù)合材料具有優(yōu)良的綜合性能, 展現(xiàn)出誘人的應(yīng)用前景。本文從納米醫(yī)學(xué)、納米生物技術(shù)和納米生物材料三個(gè)方面,講述了納米生物工程的重大進(jìn)展。它的誕生,使人類改造自然的能力直接延伸到分子和原子。這些極其微細(xì)的分子結(jié)構(gòu)的特征: nm,屬于納米技術(shù)的尺度范圍。當(dāng)生命物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單元小到納米量級(jí)的時(shí)候,其性質(zhì)會(huì)有意想不到的變化。目前美國(guó)已將此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于臨床診斷。美國(guó)密西根大學(xué)的博士正在設(shè)計(jì)一種納米/智能炸彈,它可以識(shí)別出癌細(xì)胞的化學(xué)特征。二是納米藥物,即指直接將原料藥物加工成的納米顆粒,或利用嶄新的納米結(jié)構(gòu)或納米特性,發(fā)現(xiàn)基于新型納米顆粒的高效低毒的治療或診斷藥物。其抑瘤效應(yīng)不是通過(guò)納米顆粒對(duì)腫瘤的直接殺傷起作用,而是可能通過(guò)激活機(jī)體免疫來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤的抑制作用。具有適宜的制備及提純方法。所包含的內(nèi)容非常豐富,并以極快的速度增加和發(fā)展,難以概述。美國(guó)圣地亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了納米愛好者的預(yù)言。相對(duì)于微米尺度,納米尺度的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與機(jī)體內(nèi)細(xì)胞生長(zhǎng)的自然環(huán)境更為相似。有研究人員利用RADA16I納米支架修復(fù)了倉(cāng)鼠腦部的急性創(chuàng)傷,并且恢復(fù)了倉(cāng)鼠的視覺(jué)功能。在我國(guó),科技界對(duì)納米科技的重要性有了共識(shí),納米科技研究已取得引人注目的成果。[參 考 文 獻(xiàn)] [1]劉吉平,[M].北京:科學(xué)出版社,2002:2,227229,234238,239242,230234.[2]——納米醫(yī)學(xué)[J]1世界新醫(yī)學(xué)信息文摘,2003,1(3):208210.[3][J].湘潭師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005,27(2):4951.[4]皮洪瓊,吳俊,[J]1應(yīng)用化學(xué),2001,18(5):365369.[5][J].中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào),1996,15(4):216221.[6]張共清,[J]1中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院學(xué)報(bào),2002,24(2):197201.〔7〕:商務(wù)印書館2002年版:1711〔8〕,2001(4):12〔9〕,2001,7,19[9]奇 ——21世紀(jì)的科技新領(lǐng)域[N].中國(guó)醫(yī)藥報(bào),1995年6月8日~1995年7月18日,第1160期1178期,第7版.[10]奇 ——21世紀(jì)的新材料[J].科技導(dǎo)報(bào),1992(10):2831.[11]奇 [J].現(xiàn)代物理知識(shí),1994,6(5):2425.[12]奇 [N].光明日?qǐng)?bào),1993年5月7日,第15864號(hào)第3版.[13]奇 [J].自然雜志,1993,16（10):25.[14]奇 [J].現(xiàn)代化工,1993,13(8):3839.[15] [J].科學(xué),2000,52(5):610..