【正文】 和原子組裝等。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。雖然它們目前尚未真正進(jìn)入納米尺度，但有很大的潛在科學(xué)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。這種工藝還可用于制作三相電動(dòng)機(jī)，用于超快速離心機(jī)或陀螺儀等。 ⒉納米動(dòng)力學(xué)，主要是微機(jī)械和微電機(jī)，或總稱為微型電動(dòng)機(jī)械系統(tǒng),用于有傳動(dòng)機(jī)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、。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(lái)高1000倍。過(guò)去，人們只注意原子、分子或者宇宙空間，常常忽略這個(gè)中間領(lǐng)域，而這個(gè)領(lǐng)域?qū)嶋H上大量存在于自然界，只是以前沒(méi)有認(rèn)識(shí)到這個(gè)尺度范圍的性能。這種既具不同于原來(lái)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。極而言之，1納米大體上相當(dāng)于4個(gè)原子的直徑。從具體的物質(zhì)說(shuō)來(lái)，人們往往用細(xì)如發(fā)絲來(lái)形容纖細(xì)的東西，其實(shí)人的頭發(fā)一般直徑為2050微米，并不細(xì)。 納米技術(shù) 納米是長(zhǎng)度單位，原稱毫微米，就是10的9次方米（10億分之一米）。讓我們成為知識(shí)的探索者，讓我們?cè)谖粗牡缆飞下危屛矣梦覀兊膭?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(diǎn)和已有較好基礎(chǔ)及做出實(shí)質(zhì)性成果的是藥物納米載體和納米顆?；蜣D(zhuǎn)移技術(shù)。作為祖國(guó)未來(lái)建設(shè)的中堅(jiān)，我們這一代年輕人肩上的擔(dān)子的確不輕，新的機(jī)遇總是伴著風(fēng)險(xiǎn)與挑戰(zhàn)，但是，我們不會(huì)輕易地說(shuō)放棄，我們用我們的青春向前輩們發(fā)誓：決不辜負(fù)前輩們對(duì)我們的希望。 雖然科技創(chuàng)造新生活的前景引人遐思，令人神往。蓋茨是我們心目中的明星，計(jì)算機(jī)科學(xué)、現(xiàn)代物理和化學(xué)動(dòng)態(tài)更是無(wú)時(shí)不牽動(dòng)著我們。 對(duì)于我們這一代人，對(duì)社會(huì)的普遍感覺(jué)是競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)強(qiáng)了，學(xué)習(xí)勁頭足了。不斷有新的科技在誕生，每一個(gè)新科技的發(fā)現(xiàn)都會(huì)讓人們欣喜若狂，因?yàn)?，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。但我愿意用一個(gè)學(xué)生的角度來(lái)暢想科技與未來(lái)。納米材料與我們的生活幾年來(lái)，我們看到了我們偉大的祖國(guó)的科技事業(yè)的迅猛發(fā)展，這讓我為我是個(gè)中國(guó)人而感到無(wú)比的自豪。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(wàn)平方公里的面積上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了300多個(gè)埃洛石礦床(點(diǎn))，以管狀10A(1A＝10—1。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(gè)納米至幾個(gè)微米之間的、過(guò)去研究很少但有一定堆積量的微粒非金屬礦物。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(jī)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。還可利用碳納米管來(lái)制作儲(chǔ)氫材料，用作汽車的燃料“儲(chǔ)備箱”。 (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。分子器件是微電子器件的一種，它是指用有機(jī)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(guò)分子層次上的化學(xué)和物理作用完成信息的檢測(cè)、處理、傳輸和存儲(chǔ)。碳納米管是最佳納米導(dǎo)線和超微開(kāi)關(guān)的首選新材料。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(dú)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(diǎn)，可以制成溫敏、光敏、氣敏、濕敏等多種傳感器。目前世界上各種不同類型的太陽(yáng)能電池，其實(shí)驗(yàn)室效率也只有26％，因此該技術(shù)具有非常大的潛在應(yīng)用前景。參照太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)化的技術(shù)原理及科研成果，運(yùn)用復(fù)合納米碳管材料制成了光電轉(zhuǎn)換薄膜。 (5)在電子與電氣工業(yè)中的應(yīng)用 納米電子學(xué)是納米技術(shù)的重要組成部分，預(yù)計(jì)到21世紀(jì)中葉，芯片上的功能元件的尺寸將進(jìn)入納米范圍。超細(xì)納米級(jí)抗菌劑以銀、鋅為主抗菌體，以超細(xì)TiOz等為載體，一般粒徑為O．2一1．5flm，大大提高了整體的抗菌效果，使耐溫性、粉體細(xì)度、分散性和功能效應(yīng)都得到了充分發(fā)揮。磁流體在工業(yè)廢液處理、宇航、磁制冷、顯示及醫(yī)藥中已被廣泛應(yīng)用。納米微晶軟磁材料應(yīng)用將沿著高頻多功能方向發(fā)展，如功率變壓器、脈沖變壓器、高頻變壓器、扼流圈、互感器磁頭、磁開(kāi)關(guān)、傳感器等，將成為鐵氧體有力的競(jìng)爭(zhēng)者。納米微晶稀土永磁材料，其磁性高于鐵氧體5—8倍，而且稀土含量減少了2／3，不易被氧化、腐蝕。其性能和工作壽命高了現(xiàn)在使用的。 ②在磁性材料中的應(yīng)用 納米磁性粒子的矯頑力非常高，它主要用作永磁材料、磁記錄材料和磁流體等。例如碳納米管具有很高的楊氏模量、較強(qiáng)的韌性及高強(qiáng)度，用其作為金屬表面上的復(fù)合鍍層，其耐磨性要比軸承鋼高100倍，摩擦系數(shù)為o．06一o．1；且復(fù)合鍍層還具有高熱穩(wěn)定性和耐腐蝕性優(yōu)異等特點(diǎn)。在電學(xué)方面，它可制成導(dǎo)電漿料、絕緣漿料、電極等，也可制成量子器件、壓敏和非線性電阻。許多專家認(rèn)為，如能解決單相納米陶瓷的燒結(jié)過(guò)程中抑制晶粒長(zhǎng)大的技術(shù)問(wèn)題，則它將具有高硬度、高韌性、低溫超塑性、易加工等優(yōu)點(diǎn)。如納米S匯斷裂韌性比常規(guī)材料提高100倍。由于它們的低位錯(cuò)密度甚至無(wú)位錯(cuò)，可獲得特高硬度和強(qiáng)度，如納米結(jié)構(gòu)銅硬度可提高50倍，屈服強(qiáng)度提高5一12倍。另外，納米微粒還可用于制備導(dǎo)電涂料等。為了改善靜電屏蔽材料的性能，日本松下公司利用具有半導(dǎo)體特性的納米氧化物粒子如F“ezOz、TiOz、ZnO等做成涂料，由于具有較高的導(dǎo)電特性，因而能起到靜電屏蔽作用。 ⑦納米靜電屏蔽材料 是納米技術(shù)的另一重要應(yīng)用。在各類涂料中添加納米Si02，可使其抗老化性能、光潔度及強(qiáng)度成倍地提高，涂料的質(zhì)量和檔次自然升級(jí)。目前，已有用納米級(jí)二氧化錫、二氧化欽、三氧化二鉻等與樹(shù)脂復(fù)合作為靜電屏蔽涂層；用納米級(jí)銹酸鋇制成高介電絕緣涂層；用納米級(jí)Fe30d作為靜電屏蔽涂層；用納米級(jí)銹酸鋇制成高介電絕緣涂層；用納米級(jí)Fe30d作為磁性涂層等。其應(yīng)用的一個(gè)例子是利用四硫富勒烯的獨(dú)特氧化還原能力，通過(guò)自組裝方式合成了具有電荷傳遞功能的配合物分子梭，具有開(kāi)關(guān)功能。如何合成具有特定尺寸，并且粒度均勻分布無(wú)團(tuán)聚的納米材料，一直是科研工作者努力解決的問(wèn)題。這些干粉在火焰中分解、氣化、產(chǎn)生游離基，進(jìn)入氣相，與燃燒物產(chǎn)生的游離基作用而終止鏈反應(yīng)。碳納米管不僅可以作為鏗離子電池的負(fù)極材料，可用作儲(chǔ)氫材料。在電他用納米材料的研究開(kāi)發(fā)中，某些制備方法易于進(jìn)行工業(yè)放大和批量生產(chǎn)，納米材料將可能成為新一代高性能化學(xué)電源的嶄新材料。納米碳材料和納米二氧化錫材料則主要用作鏗離子電池的陽(yáng)極材料。在化學(xué)電源領(lǐng)域里，目前已經(jīng)研究開(kāi)發(fā)出多種納米新材料。 ②化學(xué)電源領(lǐng)域 20世紀(jì)90年代納米材料的應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展到化學(xué)電源領(lǐng)域。用金屬醇化合物和羧酸反應(yīng)，可合成具有一定孔徑的大環(huán)化合物。在納米反應(yīng)器中，反應(yīng)物在分子水平上有一定的取向和有序排列，但同時(shí)限制了反應(yīng)物分子和反應(yīng)中間體的運(yùn)動(dòng)。納米A120：粒子也是良好的催化劑。于劍鋒在不同類型的微孔樹(shù)脂子L道中引入Fez十或Fe3J，使其轉(zhuǎn)化成。例如以Ni和Cu—zn合金的納米顆粒為主要成分制成的催化劑，可使有機(jī)物氫化的效率達(dá)到傳統(tǒng)Ni催化劑的10倍。 (3)在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用 ①催化劑方面 由于納米顆粒表面上的原子周圍缺少相鄰原子，有許多懸空鍵，表面活性中心多，使其具有極好的催化活性和催化反應(yīng)選擇性。(2)在環(huán)境工程中的壓用 廢水中有毒有害物質(zhì)的光催化氧化處理技術(shù)是將納米技術(shù)理論及納米材料應(yīng)用于環(huán)境工程的一個(gè)重要方向。大大提高了觀測(cè)細(xì)胞組織的分辨率。利用納米碳材料的高效吸附特性，可用于血液凈化系統(tǒng)，清除某些病毒或成分。科研人員已經(jīng)成功利用納米Si02微粒進(jìn)行了細(xì)胞分離，磁性納米顆粒可以分離瘍細(xì)胞，成為治療癌癥有效的輔助療法。另外，利用納米顆粒作為載體的病毒誘導(dǎo)物已取得了破性進(jìn)展，現(xiàn)已用于臨床動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，估計(jì)不久的將來(lái)即可服務(wù)于人類。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，載有地塞米松等藥物的乳酸—乙醇酸共聚物的納米粒子，可以有效治療動(dòng)脈狹窄；用金的納米粒子進(jìn)行定位病變治療，可以減少副作用等。 ③介人性診斷治療和藥物控制釋放方面 研究人員發(fā)現(xiàn)，構(gòu)成生命要素之一的核糖核酸蛋白質(zhì)復(fù)合體，其粒度在15—20nm之間，生物體內(nèi)的多種病毒也是納米粒子。 ②在免疫分析方面 載體材料的選擇十分關(guān)鍵。利用納米碳纖維材料的這些超常特性和它良好的生物相容性，可使碳質(zhì)人工骨、人工齒、人工肌腔的強(qiáng)度、硬度、韌性等性能顯著提高。另?yè)?jù)報(bào)道，用燒結(jié)技術(shù)制成的碳纖維增強(qiáng)SiC—Sialon納米復(fù)合陶瓷材料與碳纖維增強(qiáng)Sialon微米復(fù)合材料相比，其強(qiáng)度和韌性也得到較大改善。 ②陶瓷基納米復(fù)合功能材料 在陶瓷基體中引入納米分散相進(jìn)行復(fù)合，可大幅度提高材料的斷裂強(qiáng)度和斷裂韌性，同時(shí)材料的硬度、彈性模量、抗熱震性以及耐高溫性能均有一定程度的提高。納米材料不僅能提高涂料的抗老化性，同時(shí)還能提高涂料的強(qiáng)度和光潔度。如將吸收紫外線的UV—TiTAN—P580納米TiOz加入合成纖維中，就能制得抗老化的合成纖維，用它做成的服裝和其他用品具有排除對(duì)人體有害的紫外光的功效。在聚丙烯中加入0．3％的UV—TiTAN—P580納米TiOz，經(jīng)過(guò)700h熱光照射后，其拉伸強(qiáng)度僅損失10％，而末加的損失達(dá)50％。 太陽(yáng)光中280一400nm波段的紫外線能使高分子鏈斷裂，使材料迅速老化。如羅忠富和劉競(jìng)超都發(fā)現(xiàn)，納米微粒經(jīng)表面處理劑適當(dāng)處理后制得的納米CaC02／HDPE復(fù)合材料和納米Si02／環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的力學(xué)性能比末處理時(shí)要好得多。需要注意的是，納米材料的比表面積十分大且配位嚴(yán)重不足，從而表現(xiàn)出強(qiáng)活性，極易凝聚，影響改性效果。而用納米材料增韌改性塑料，效率