【文章內(nèi)容簡介】 高光能利用效率，在光催化、太陽能電池應(yīng)用方面前景可觀。微量納米顆粒就具有響應(yīng)速度快、靈敏度高、精度高、功耗低、優(yōu)等特點，可以制成溫敏、光敏、氣敏、濕敏等多種傳感器。選擇性 朵些綱術(shù)吸粉禾具有吸收雷達波、可見光和紅外線的功能，如用納米級的碳基鐵粉、鎳粉和鐵氧體粉末配制的涂料涂覆到飛機、導(dǎo)彈、軍艦等武器裝備上，能使該裝備具有隱身性能；而納米級鉻粉末吸光率幾乎達到百分之百。制備微波吸收納米材料的方法有利用等離子的位移和超聲波法等，由于納米碳管的獨特結(jié)構(gòu)，特別是螺旋狀納米碳管，用它做成的吸波材料具有比一般吸收材料高得多的吸收率。 微電子器件發(fā)展的小型化趨勢引導(dǎo)人們關(guān)注納米科技。碳納米管是最佳納米導(dǎo)線和超微開關(guān)的首選新材料。納米管最終可用于納米級的電子線路，使芯片集成度提高，電子元件體積縮小，使半導(dǎo)體技術(shù)取得突破性進展，大大提高計算機的容量和運行速度，對微器件制作起決定性的推動作用。分子器件是微電子器件的一種，它是指用有機材料(包括生物材料)在分子或超分子尺度范圍內(nèi)構(gòu)成的有序系統(tǒng)，這些系統(tǒng)通過分子層次上的化學(xué)和物理作用完成信息的檢測、處理、傳輸和存儲。它的研究內(nèi)容主要包括分子開關(guān)、分子整流器、分子存儲器和分子計算機等。 (6)在其他方面的應(yīng)用 利用納米經(jīng)基磷酸鈣為原料，可制作人的牙齒、關(guān)節(jié)等仿生納米材料。將藥物儲存在碳納米管中，并通過一定的機制來激發(fā)藥劑的釋放，則可控藥劑有希望變?yōu)楝F(xiàn)實。還可利用碳納米管來制作儲氫材料，用作汽車的燃料“儲備箱”。利用納米顆粒膜的巨磁阻效應(yīng)研制高靈敏度的磁傳感器等。1．2．1．2 合成非金屬納米功能材料的研究方向 非金屬納米材料在醫(yī)療、生物、冶金、機械等領(lǐng)域中的研究和應(yīng)用剛剛起步，還有大量工作要做。非金屬納米材料在未來幾年內(nèi)的研究方向主要有以下幾個方面：a．加強納米材料基本性質(zhì)及其所帶來的特性研究；b．尋找新的納米材料的制備方法，即要求工藝簡單、成本低、純度高、粒徑大小及其分布容易控制，還要不對環(huán)境造成污染；c．加強納米材料磁、光、電等特異性，以及其改性(其他)材料機理的研究，為拓寬其研究和應(yīng)用領(lǐng)域奠定基礎(chǔ)；d．重點加強納米材料在信息、微電子、醫(yī)藥、環(huán)境等領(lǐng)域的研究，早日實現(xiàn)其商品化等。1．2．2 天然納微米非金屬功能材料 所謂的天然納微米非金屬礦物是指自然界存在的、顆粒尺寸在幾個納米至幾個微米之間的、過去研究很少但有一定堆積量的微粒非金屬礦物。在我國南方部分地區(qū)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多個儲量達數(shù)百萬至千萬噸級的大型礦床，含高純度的納米至微米粒級的非金屬礦物，顯示了巨大的資源價值。如：a．川南—黔西北的埃洛石礦床，是世界上最大的埃洛石連片產(chǎn)區(qū)，在近6萬平方公里的面積上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了300多個埃洛石礦床(點)，以管狀10A(1A＝10—1。m)埃洛石為主；b．蘇皖交界地帶的坡縷石礦，遠景資源儲量在5億噸以上，主礦物相坡縷石呈纖維狀，直徑10—25nm；c．湖南海泡石礦呈面。納米材料與我們的生活幾年來，我們看到了我們偉大的祖國的科技事業(yè)的迅猛發(fā)展，這讓我為我是個中國人而感到無比的自豪。記得很久以前，手機的用途幾乎只有一個，那就是打電話，可是前幾年，手機有了很大的改變，不僅外觀漂亮多了，而且用途也多了，可以用手機拍照、開會、上網(wǎng)、發(fā)短信息等等一系列的事情，這讓我們的生活更為方便，也讓我更加領(lǐng)會到了科技的力量，不過，我只是個初出茅廬的學(xué)生，對“科技”二字的內(nèi)容還知之有限，我無法用一些很深奧的理論來闡述科技的玄奇，也無法對各位走上工作崗位的長輩們承諾我所能實現(xiàn)的科技藍圖。但我愿意用一個學(xué)生的角度來暢想科技與未來。 從基因工程“讓人活到一千歲”的夢想，到納米技術(shù)“包你穿衣不用洗”的諾言；從人工智能“送你一只可愛機器狗”的溫馨，到轉(zhuǎn)基因技術(shù)“讓老鼠長出人耳朵”的奇觀。不斷有新的科技在誕生，每一個新科技的發(fā)現(xiàn)都會讓人們欣喜若狂，因為，這些新科技正在逐步地改善我們的生活，讓我們更加了解自己。就近期而言，中國首先完成了非典病毒全基因組測序，非典現(xiàn)在是全球公認的危害性最大的疾病，可是為什么別的國家不能首先完成，而我們國家就偏偏完成了呢？很簡單，這說明了我們國家不比別人落后，不比別人差，回頭看看我們祖國的過去，從曾經(jīng)一個剛剛起步的改革開放的國家到現(xiàn)在的擁有領(lǐng)先的科技水平的大國，我們的祖國經(jīng)歷了多少的風(fēng)風(fēng)雨雨，多少的困難與坎坷，但是我們的祖國還是挺過來了，因為我們的祖國堅信——科技不僅改變命運，還可改變未來。 對于我們這一代人，對社會的普遍感覺是競爭意識強了，學(xué)習(xí)勁頭足了?？破罩R是我們關(guān)注的焦點，愛因斯坦、霍金、比爾蓋茨是我們心目中的明星，計算機科學(xué)、現(xiàn)代物理和化學(xué)動態(tài)更是無時不牽動著我們。我們已經(jīng)明白科技的重要性，也知道了科技的普遍性。 雖然科技創(chuàng)造新生活的前景引人遐思，令人神往。但是歸根結(jié)底是要靠我們共同的努力實現(xiàn)的。作為祖國未來建設(shè)的中堅，我們這一代年輕人肩上的擔(dān)子的確不輕，新的機遇總是伴著風(fēng)險與挑戰(zhàn)，但是，我們不會輕易地說放棄，我們用我們的青春向前輩們發(fā)誓：決不辜負前輩們對我們的希望。 回望文明的歷程，是科技之光掃蕩了人類歷史上蒙昧的黑暗，是科學(xué)之火點燃了人類心靈中的熊熊的希望；科技支撐了文明，科技創(chuàng)造著未來，而未來在我們手中。讓我們成為知識的探索者，讓我們在未知的道路上漫游，讓我用我們的創(chuàng)造力將我們居住的世界變得更美好納米的應(yīng)用 在納米生物材料研究中，目前研究的熱點和已有較好基礎(chǔ)及做出實質(zhì)性成果的是藥物納米載體和納米顆?；蜣D(zhuǎn)移技術(shù)。這種技術(shù)是以納米顆粒作為藥物和基因轉(zhuǎn)移載體，將藥物、DNA和RNA等基因治療分子包裹在納米顆粒之中或吸附在其表面，同時也在顆粒表面耦聯(lián)特異性的靶向分子，如特異性配體、單克隆抗體等，通過靶向分子與細胞表面特異性受體結(jié)合，在細胞攝取作用下進入細胞內(nèi)，實現(xiàn)安全有效的靶向性藥物和基因治療，因此，業(yè)界預(yù)測，藥物和基因納米載體材料將帶來醫(yī)學(xué)變革，藥物納米載體（納米微粒藥物輸送）技術(shù)是納米生物技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。 納米技術(shù) 納米是長度單位，原稱毫微米，就是10的9次方米（10億分之一米）。納米科學(xué)與技術(shù)，有時簡稱為納米技術(shù)，是研究結(jié)構(gòu)尺寸在1至100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用。從具體的物質(zhì)說來，人們往往用細如發(fā)絲來形容纖細的東西，其實人的頭發(fā)一般直徑為2050微米，并不細。單個細菌用肉眼看不出來，用顯微鏡測出直徑為5微米，也不算細。極而言之，1納米大體上相當(dāng)于4個原子的直徑。 納米技術(shù)包含下列四個主要方面： ⒈納米材料：當(dāng)物質(zhì)到納米尺度以后，大約是在1—100納米這個范圍空間，物質(zhì)的性能就會發(fā)生突變，出現(xiàn)特殊性能。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。如果僅僅是尺度達到納米，而沒有特殊性能的材料，也不能叫納米材料。過去，人們只注意原子、分子或者宇宙空間，常常忽略這個中間領(lǐng)域，而這個領(lǐng)域?qū)嶋H上大量存在于自然界，只是以前沒有認識到這個尺度范圍的性能。第一個真正認識到它的性能并引用納米概念的是日本科學(xué)家，他們在20世紀70年代用蒸發(fā)法制備超微離子，并通過研究它的性能發(fā)現(xiàn)：一個導(dǎo)電、導(dǎo)熱的銅、銀導(dǎo)體做成納米尺度以后，它就失去原來的性質(zhì)，表現(xiàn)出既不導(dǎo)電、也不導(dǎo)熱。磁性材料也是如此，象鐵鈷合金，把它做成大約20—30納米大小，磁疇就變成單磁疇，它的磁性要比原來高1000倍。80年代中期，人們就正式把這類材料命名為納米材料。 ⒉納米動力學(xué)，主要是微機械和微電機，或總稱為微型電動機械系統(tǒng),用于有傳動機械的微型傳感器和執(zhí)行器、光纖通訊系統(tǒng)，特種電子設(shè)備、。特點是部件很小，刻蝕的深度往往要求數(shù)十至數(shù)百微米，而寬度誤差很小。這種工藝還可用于制作三相電動機，用于超快速離心機或陀螺儀等。在研究方面還要相應(yīng)地檢測準(zhǔn)原子尺度的微變形和微摩擦等。雖然它們目前尚未真正進入納米尺度，但有很大的潛在科學(xué)價值和經(jīng)濟價值。 ⒊納米生物學(xué)和納米藥物學(xué)，如在云母表面用納米微粒度的膠體金固定dna的粒子，在二氧化硅表面的叉指形電極做生物分子間互作用的試驗，磷脂和脂肪酸雙層平面生物膜，dna的精細結(jié)構(gòu)等。有了納米技術(shù)，還可用自組裝方法在細胞內(nèi)放入零件或組件使構(gòu)成新的材料。新的藥物，即使是微米粒子的細粉，也大約有半數(shù)不溶于水；但如粒子為納米尺度（即超微粒子），則可溶于水。 ⒋納米電子學(xué)，包括基于量子效應(yīng)的納米電子器件、納米結(jié)構(gòu)的光/電性質(zhì)、納米電子材料的表征，以及原子操縱和原子組裝等。當(dāng)前電子技術(shù)的趨勢要求器件和系統(tǒng)更小、更快、更冷,更小,是指響應(yīng)速度要快。更冷是指單個器件的功耗要小。但是更小并非沒有限度。 納米技術(shù)是建設(shè)者的最后疆界，它的影響將是巨大的。 在1998年的四月，總統(tǒng)科學(xué)技術(shù)顧問，Neal Lane 博士評論到，如果有人問我哪個科學(xué)和工程領(lǐng)域?qū)ξ磥懋a(chǎn)生突破性的影響，我會說該個啟動計劃建立一個名為納米科技大挑戰(zhàn)機構(gòu)，資助進行跨學(xué)科研究和教育的隊伍，包括為長遠目標(biāo)而建立的中心和網(wǎng)絡(luò)。一些潛在的可能實現(xiàn)的突破包括： 把整個美國國會圖書館的資料壓縮到一塊像方糖一樣大小的設(shè)備中，這通過提高單位表面儲存能力1000倍使大存儲電子設(shè)備儲存能力擴大到幾兆兆字節(jié)的水平來實現(xiàn)。由自小到大的方法制造材料和產(chǎn)品，即從一個原子、一個分子開始制造它們。這種方法將節(jié)約原材料和降低污染。生產(chǎn)出比鋼強度大10倍，而重量只有其幾分之一的材料來制造各種更輕便，更省燃料的陸上、水上和航空用的交通工具。通過極小的晶體管和記憶芯片幾百萬倍的提高電腦速度和效率，使今天的奔騰?處理器已經(jīng)顯得十分慢了。運用基因和藥物傳送納米級的mri對照劑來發(fā)現(xiàn)癌細胞或定位人體組織器官去除在水和空氣中最細微的污染物，得到更清潔的環(huán)境和可以飲用的水。提高太陽能電池能量效率