納米材料及其技術(shù)應用前景-wenkub.com
2024-10-13 03:42 本頁面
【正文】 （ 3）離實際的工程應用有距離 （ 4）在納米技術(shù)和科學研究的各個階段都要尋求高收益并承擔高風險。因此，從微電子學到納米電子學的技術(shù)進步的驅(qū)動力更強。 47 研究難點： （ 1）探索基礎(chǔ)理論艱巨 在探索納米技術(shù)中有許多難點，當物質(zhì)的尺寸小到納米級時，會出現(xiàn)很多新現(xiàn)象而用傳統(tǒng)的理論和模式無法解釋，很多宏觀或微觀的定理和定律已不適用。加速應用新概念和高性能計算機，加強開發(fā)新的模擬工具，對納米結(jié)構(gòu)的特性、 新現(xiàn)象和過程建立理論模型并進行數(shù)值模擬；用以指導納米系統(tǒng)的設計、合成、監(jiān)測和試驗。納米尺度結(jié)構(gòu)可能成為諸多技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)，應加強了解納米尺度結(jié)構(gòu)的生物、化學、電子、磁性、光學等方面的特性，才能更好地利用它們； （ 2）納米尺度的合成與加工。 ” 39 近年，中國科學院物理研究所解思深研究員率領(lǐng)的科研小組，不僅合成了世界上最長的 “ 超級纖維 ” 碳納米管，創(chuàng)造了一項 “ 3毫米的世界之最 ” ，而且合成出世界上最細的碳納米管。 38 六 、 我國在納米材料領(lǐng)域所取得的成就 1993年 ， 中國科學院北京真空物理實驗室自如地操縱原子成功寫出 “ 中國 ” 二字 ， 標志著我國開始在國際納米科技領(lǐng)域占有一席之地 ， 并居于國際科技前沿 。 一個重要的原因就是美國戰(zhàn)斗機 F117A型機身表面包覆了紅外與微波隱身材料 ， 它具有優(yōu)異的寬頻帶微波吸收能力 ， 可以逃避雷達的監(jiān)視 。這種體系一個重要特點是既有納米小顆粒本身的性質(zhì)，同時通過納米顆粒與基體的界面耦合，又會產(chǎn)生一些新的效應。 研究對象主要集中在納米陣列體系；納米嵌鑲體系；介孔與納米顆粒復合體系和納米顆粒膜。 32 (2) 人工紅血球 當人的心臟因意外，突然停止跳動的時候，醫(yī)生可以馬上將大量的人造紅血球注入人體，隨即提供生命賴以生存的氧，以維持整個機體的正常生理活動。 如果將超微粒子注入到血液中 ， 輸送到人體的各個部位 ， 作為監(jiān)測和診斷疾病的手段 。這種技術(shù)仍處于研制初期，它的控制和如何應用仍是未知數(shù)。 28 （一）生物芯片技術(shù) 研究蛋白相互作用的芯片 Protein G、 p50和 FRB等三種蛋白分別以點狀陣列固定到玻片上。 分子是保持物質(zhì)化學性質(zhì)不變的最小單位 。 美國威斯康星大學已制造出可容納單個電子的量子點 。 早在 1989年 ， IBM公司的科學家就已經(jīng)利用隧道掃描顯微鏡上的探針 ， 成功地移動了氙原子 ，并利用它拼成了 IBM三個字母 。 納米 TiO2陶瓷材料在室溫下具有優(yōu)良的韌性 ， 在 180℃經(jīng)受彎曲而不產(chǎn)生裂紋 。 7. 合成納米 “ 智能炸彈 ” ， 能夠進入并摧毀單個的癌細胞 。 3. 利用具有強紅外吸收能力的納米復合體系來制備紅外隱身材料 。 微乳液法 金屬鹽和沉淀劑形成微乳狀液，控制膠粒成核和生長，熱處理后得到納米粒子。 方 法 溶膠凝膠法 利用金屬醇鹽在不同 pH值的水解劑中水解合成納米粒子。 原料精煉容易，產(chǎn)物純度高，粒度分布窄。 純度高 ,結(jié)晶組織好 ,粒度可控 ,但技術(shù)設備要求高 . 理 方 法 物理粉碎法 通過機械粉碎 ,電火花等法制得納米粒子。 它將導致聲 、 光 、 電 、 磁 、 熱力學等特性出現(xiàn)異常 。 ? 0204060801000 10 20 30 40 50粒徑（n m ）表面原子數(shù)相對于總原子數(shù)比例（%） 表面原子數(shù)與粒徑的關(guān)系 20 2 納米材料的體積效應 由于納米粒子體積極小 ， 所包含的原子數(shù)很少 。 10 三個發(fā)展階段： 第一階段 （ 1990年以前 ） ：實驗室探索制備納米顆粒粉體 ， 合成塊體 。 1990， 在美國召開的第一屆國際納米科學技術(shù)會議； 我國在中科院固體物理所召開首次納米固體討論會 。 ? 1962,同 ， 提出 Kubo效應 。 ? 1929,Kohlshuthe用金屬作電極 ， 在空氣中進行弧光放電 ， 制得金屬氧化物溶膠 。 設計 、 制備各種納米器件和裝置 。 6 納米技術(shù) ：納米技術(shù) （ 納米科學與技術(shù)的簡稱 ） 研究在 ， 其實質(zhì) 就是要操縱原子和分子 ,目的是直接用原子和分子 制造具有特定功能的產(chǎn)品 。1 清華大學材料系納米材料及其技術(shù)應用前景 2 一 納米材料的定義 二 納米材料的發(fā)展歷程 三 納米材料的特性 納米材料的表面效應 納米材料的體積效應 納米材料的量子尺寸效應 四 納米材料的合成方法 物理法 4. 2 化學反應法 3 五 納米材料的應用熱
教學課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1