【正文】 當(dāng)前對碳納米管的研究仍處于基礎(chǔ)性階段，離大規(guī)模應(yīng)用還有待時日，但是隨著研究的不斷深入，其應(yīng)用正在加速朝商業(yè)化的方向邁進，它在帶來深刻技術(shù)變革的同時，還給人類社會帶來巨大的財富。碳納米管具有納米級的內(nèi)徑，類似石墨的碳六元環(huán)網(wǎng)和大量未成鍵的電子，可選擇吸附和活化一些較惰性的分子(如NO，CO2等)，用作催化劑載體。碳納米管獨特的大比表面積、納米孔隙結(jié)構(gòu)，具有顯著的吸附性能，使其可用作儲氫材料。碳納米管用于極微細毛細血管的醫(yī)治或代替破損的毛細血管，可修復(fù)受損的毛細血管。碳納米管可在養(yǎng)料、藥品供給系統(tǒng)與細胞之間形成圓筒形的渠道，輸送肽、蛋白質(zhì)、質(zhì)粒DNA或寡核苷酸等物質(zhì)。作為場發(fā)射材料，碳納米管放大因子高，閾值場強可達13V/μm，比傳統(tǒng)的陰極陣列降低了3個數(shù)量級，用作場發(fā)射顯示器件(FED)時工作電壓低、功率小、亮度高、壽命長、穩(wěn)定性高、具有更寬闊的視覺和更快的響應(yīng)速度，大面積定向碳納米管薄膜的成功制備使得它用于平板顯示器件成為可能，具有CRT和LED難以全面實現(xiàn)的性能特點，并將在電視機、攝像機、可視電話、便攜式計算機和航空電子設(shè)備等儀表顯示屏方面獲得廣泛的應(yīng)用。碳納米管上極小的微粒可以引起碳納米管在電流中的擺動頻率發(fā)生變化，據(jù)此，美國佐治亞理工學(xué)院王中林教授發(fā)明了精度在1017kg的“納米秤”，能夠稱量單個病毒的質(zhì)量。此外，添加碳納米管可提高聚合物的導(dǎo)電性。3碳納米管的應(yīng)用碳納米管獨特的結(jié)構(gòu)及與之相關(guān)的力學(xué)、電子特性及化學(xué)性能，必然決定了它在物理、化學(xué)、信息技術(shù)、環(huán)境科學(xué)、材料科學(xué)、能源技術(shù)、生命及醫(yī)藥科學(xué)等領(lǐng)域均具有廣闊的應(yīng)用前景。碳納米管軸向?qū)嵯禂?shù)高達6 600W/(m碳納米管的碳原子之間以自然界最強CC化學(xué)鍵相結(jié)合，它的強度是鋼的100倍，而密度僅僅是鋼的1/6，具有很高的軸向強度、韌性和彈性模量，楊氏模量與金剛石相當(dāng)，約為1TPa，彈性應(yīng)變最高可達12%。當(dāng)n=m，θ=30176。1碳納米管的結(jié)構(gòu)和性能碳納米管可以看作是石墨片繞中心軸按一定的螺旋角度卷繞而成的無縫圓筒，碳原子間是sp2雜化，它具有典型的層狀中空結(jié)構(gòu)特征，長度為微米量級，管身是由六邊形碳環(huán)組成的多邊形結(jié)構(gòu)，兩端由富勒烯半球形端帽封口。碳納米管的結(jié)構(gòu)，形象地講是由含六邊形網(wǎng)格的石墨片卷曲而成的無縫納米級圓筒，兩端的“碳帽”由五邊形或七邊形參與封閉，根據(jù)石墨片層數(shù)的不同，碳納米管可分為單壁管和多壁管。碳元素最大的特點之一是存在著眾多的同素異形體，形成許許多多結(jié)構(gòu)和性質(zhì)完全不同的物質(zhì)。5〃4 納米科技在未來通信技術(shù)上的應(yīng)用通信技術(shù)是現(xiàn)代信息社會的重要技術(shù)支撐，在人們的社會生活中發(fā)揮著重要的、不可替代的作用。(5)新型納米纖維織造的“智能布”可利用人體運動產(chǎn)生電力。納米科技的技術(shù)優(yōu)勢在納米研究快速發(fā)展的基礎(chǔ)上,納米在工業(yè)、能源、醫(yī)學(xué)和環(huán)境等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用研究也愈加廣泛和深入,推動著納米科技自身的 1 / 3發(fā)展和相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進步,主要表現(xiàn)在:(1)納米材料綠色制版技術(shù)是傳統(tǒng)印刷行業(yè)的重大技術(shù)革新。這一體系既不完全適合于描述宏觀領(lǐng)域的牛頓經(jīng)典力學(xué)規(guī)律,又不完全適合于描述微觀領(lǐng)域的量子力學(xué)規(guī)律,它表現(xiàn)出了許多獨特的性能,需要用全新的理論、方法和表征手段在納米尺寸范圍內(nèi)認識和改造自然,這就是納米科技。參考文獻：．納米材料[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000．．納米科技探索[M]．北京：清華大學(xué)出版社，喻永紅．納米材料的合成技術(shù)及其研究進展 西昌學(xué)院學(xué)報[J]，2004，1:5963．，何海龍，馬立超，等．[J]．海軍航空工程學(xué)院學(xué)報，2004,1:168170．，納米科技發(fā)展趨勢分析﹒納米科技，2005 ，郝向陽，納米科學(xué)與技術(shù)﹒北京：科學(xué)出版社，2002．材料科學(xué)導(dǎo)論[M]．北京：中國電力出版社,2001，4 3～5 ，張文輝，環(huán)境納米技術(shù)﹒北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003，４ ，王福明，王習(xí)東，國外納米材料技術(shù)進展與應(yīng)用﹒北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002．納米材料的研究及應(yīng)用[J]．化學(xué)工程與裝備，2007,3：3840．５第四篇：納米科技論文納米科技的發(fā)展及應(yīng)用摘 要：納米科技是近期發(fā)展起來的新興科學(xué)領(lǐng)域,它正在化學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)和電子工程學(xué)的交叉領(lǐng)域形成,而且不斷有新的發(fā)現(xiàn)和突破。不但能殺死細菌，而且能徹底礦化細菌尸體，有效消除其殘留(毒)物和細菌分泌物，本身又不夾帶污染，無毒無害而且成本低[19]。尤其是納米技術(shù)的進步，使得納米材料在環(huán)保領(lǐng)域也有了很廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)在醫(yī)學(xué)中隨著細菌耐藥性和抗藥性的不斷增加和復(fù)雜化，使傳統(tǒng)抗菌劑的弊端日益突出，這就需要研發(fā)新型的抗菌物質(zhì)。醫(yī)學(xué)上,納米技術(shù)能使藥品生產(chǎn)過程越來越精細，并在尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的藥品。皮革制品不能經(jīng)常洗滌，所以其自身的防霉性和抗菌性能就顯得尤為重要。通過納米改性金屬陶瓷成分與不改性的相同金屬陶瓷成分的實驗證明，在成分相同的情況下，改性金屬陶瓷的機械物理性能均高于不改性的金屬陶瓷，達到了納米改性既提高強度又提高硬度的目的；金屬陶瓷具有良好的耐磨耐高溫的性能。納米材料的大量制備，當(dāng)然是為了應(yīng)用，以下是納米材料在幾個方面上的應(yīng)用。金屬化合物經(jīng)溶液、溶膠、凝膠而固化，再經(jīng)低溫?zé)崽幚矶杉{米粒子。把沉淀劑加入到鹽溶液中反應(yīng)后，將沉淀熱處理得到納米材料。其特點是操作簡單、成本低，但產(chǎn)品純度低，顆粒分布不均勻。由于量子尺寸效應(yīng)，納米半導(dǎo)體微粒的吸收光譜一般存在藍移現(xiàn)象，其光吸收率很大，所以可應(yīng)用于紅外線感測器材料。因此在儲熱材料、納米復(fù)合材料的機械耦合性能應(yīng)用方面有其廣泛的應(yīng)用前景。2001年用碳納米管制成的納米晶體管，表現(xiàn)出很好的晶體三極管放大特性。同時納米巨磁電阻材料的磁電阻與外磁場間存在近似線性的關(guān)系，所以也可以用作新型的磁傳感材料。納米材料有如下這些特殊性質(zhì)力學(xué)性質(zhì) 高韌、高硬、高強是結(jié)構(gòu)材料開發(fā)應(yīng)用的經(jīng)典主題。2000年3月，美國政府向全世界公布了納米技術(shù)的啟動計劃，至此，也表明納米技術(shù)將引發(fā)21世紀(jì)新的工業(yè)革命。1959年，著名物理學(xué)家、諾貝爾獎獲得者理查德所以作為21世紀(jì)的青年，我們應(yīng)該對此加以重視。納米技術(shù)的進步，不僅僅能提高我們國家的經(jīng)濟地位和國防地位，更能提高人民的生活水平和身體素質(zhì)水平；因為納米技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，覆蓋了社會中的很多方面，如國防、醫(yī)療、化工、光電、微電子、電力、信息、陶瓷工藝、涂料、環(huán)境監(jiān)測等方面。在制造某些精密的東西時，納米機器人也會貢獻自己的一份力量，把一切的不可能變?yōu)楝F(xiàn)實。“展望”納米新生活：我認為最具有發(fā)展前景的是納米機器人?，F(xiàn)在，有可能從小往大去做產(chǎn)品，可以從納米尺度往上增加去做零件或產(chǎn)品。目前納米粉(即納米顆粒)、納米復(fù)合材料、納米結(jié)構(gòu)材料體系，創(chuàng)造了很多新材料，為電子、生物、能源、信息新產(chǎn)品的開發(fā)，提供了可能，這就給機械行業(yè)帶來了廣泛的市場前景，需要從事制造的科學(xué)工作者去研究如何發(fā)揮新材料的特性，根據(jù)市場需求，設(shè)計制造出新產(chǎn)品。（3）射出成型時發(fā)生的粘模、包封短射、鏡面霧化及拖痕均具有革命性的改善，尤其是在滑塊及頂針上所展現(xiàn)的干式潤滑，更是任何金屬所無法表現(xiàn)的優(yōu)異性。納米陶瓷具有良好的耐磨性、較高的 強度及較強的韌性可用于制造刀具、包裝 和食品機械的密封環(huán)、軸承等以提高其耐 磨性和耐蝕性，也可用于制作輸送機械和 沸騰干燥床關(guān)健部件的表面涂層。碳納米管還具有較高的機械強度和較高的熱導(dǎo)率。；2 采用自組裝技術(shù)制造納米機械（1）生物器件。制造這些具有特定功能的納米產(chǎn)品，其 技術(shù)路線可分為兩種：一是通過微加工和 固態(tài)技術(shù)，不斷將產(chǎn)品微型化；二是以原 子、分子為基本單元，根據(jù)人們的意愿進行 設(shè)計和組裝，從而構(gòu)筑成具有特定功能的 產(chǎn)品。中國也將納米科技列為中國的“973計劃”，其間涌出了像“安然納米”等一系列以納米科技為代表的高科技企業(yè)。目前已有幾百家公司參與了納米材料技術(shù)的研發(fā)，已有一些產(chǎn)品開始進入市場。 費曼預(yù)言，人類可以用小的機器制作更小的機器，最后將變成根據(jù)人類意愿，逐個地排列原子，制造產(chǎn)品，這是關(guān)于納米技術(shù)最早的夢想。不久，科學(xué)家不僅能夠操縱單個的原子，而且還能夠“噴涂原子”。