pg下载 纳米技术及应用

纳米技术及应用

纳米，作为长度单位中的一种，一毫微米等于十的负九次方米，也就是十亿分之一米，大约等同于头发丝粗细的八万分之一 ，其英文“nanometer”源于拉丁文，意思是“矮小”pg下载赏金下载，纳米虽说的确极小极微，然而由纳米构建而成的世界却 。

是神奇且宏大的，在21世纪，信息科学技术是科学技术发展的主流之一，生命科学技术也是科学技术发展的主流之一，纳米科学技术同样是科学技术发展的主流之一，大家普遍觉得，纳米技术是信息科学技术能够进一步发展的共同基础，纳米技术是生命科学技术能够进一步发展的共同基础，纳米技术所带动的技术革命以及纳米技术对人类的影响，远远超越电子技术。

纳米技术：于细微之处显神奇

纳米技术，是针对纳米尺度范围，通过把控物质反应、传输以及转变来达成创造全新材料、器件，充分运用它们特殊性能的目的，还要探索纳米尺度内物质运动的新现象、新规律。纳米恰好处于以原子、分子为代表的微观世界与以人类活动空间为代表的宏观世界的中间地带，从而被称作纳米世界，它还是物理、化学、材料科学、生命科学以及信息科学发展的新领域。纳米材料里含有若干个原子、分子，这让人们能够于原子层面开展材料以及器件的设计与制备。几十个原子、分子或者成千个原子、分子“组合”到一起的时候，展现出既跟单个原子、分子的性质不一样，又和大块物体的性质不同的情况，这种“组合”被称之为“超分子”或者“人工分子”。“超分子”的性质，像它的熔点、磁性、电容性、导电性、发光性以及颜色和水溶性均有重大改变。当“超分子”继续生长抑或以通常的方式聚集成大块材料时，奇特的性质又会消失。通俗来讲，纳米材料一方面能够被视作一种“超分子”，能充分地呈现出量子效应；另一方面它还能够被当作一种极小的“宏观物质”，进而表现出前所未有的特性。同时，诸多化学和生物反应的过程也在纳米尺度的层面上发生，所以探测纳米尺度内物理、化学和生物性质的变化，会加深对生命科学的理解。对由数量不多的电子、原子或分子构成的体系中新规律的认知以及怎样操纵或组合它们，是当今纳米科学技术的主要问题之一。当前，纳米技术的研究，主要在材料和制备方向，微电子和计算机技术领域，医学与健康范畴，航天和航空方面，环境和能源界限，生物技术和农业门类等存在应用 。

纳米材料:材料科学领域的前沿

纳米科技在发展进程里，纳米材料属于它的前导部分，缘何如此呢，是基于纳米材料把小尺寸、复杂结构、高集成度、强相互作用以及高比表面积等现代科学技术发展所具备的特点进行了集中呈现，其中特别需要指明的是，纳米材料是能将量子力学效应予以工程化或者技术化的最佳场合之一，并且很有可能会引发全新的物理、化学现象。

现在可运用物理、化学以及生物学办法，制备出仅含有几百个或者几千个原子、分子的“颗粒”，“颗粒”尺寸仅为几个纳米 ，它们极易同外界气体、流体乃至固体原子发生反应，即展现为非常活泼 ，实验中发觉倘若把金属铜或者铝制成几个纳米的颗粒 ，一旦碰到空气便会起火燃烧 ，进而引发爆炸 ，有人觉得用纳米颗粒的粉体制做火箭的固体燃料将会具备更大的推力 。除此之外，使用纳米金属颗粒粉体当作催化剂，能够加速化学反应进程，极为显著地提升化工合成的产率。

假若将金属纳米材料颗粒制成的粉体转变成块状金属材料，其必定会变得极为坚实牢靠，强度相较于普通金属要高出十几倍之多，与此同时又能够如同橡胶那般具备充足的弹性。人们怀揣着这样的幻想，期望有朝一日能够运用此类纳米钢材或者纳米铝材打造出汽车、飞机或者轮船，借此让它们的重量削减至原先的十分之一。不仅如此，汽车或者飞机的发动机是由具备塑性的纳米陶瓷材料制作而成的，可于更高的温度环境下运行，进而使汽车行驶得更为迅速，飞机飞行得更为高远。

最大本领是在电场作用下迅速改变颜色的氧化物纳米颗粒，在光的照射下也能迅速改变颜色。平常人们所戴的变色镜变色速度较慢，可使用纳米材料做成的变色镜则不同且变色速度很快，用其做士兵的防护激光镜再好不过。用纳米氧化物材料做成的广告板，在电的作用下会变得更加绚丽多彩，在光的作用下同样会变得更加绚丽多彩。

半导体纳米材料有着极大用处，能发出各类颜色的光，可被制作为超小型激光的光源pg下载官方版打开即玩v1022.速装上线体验.中国，它还能够吸收太阳光里的光能，并将其直接转变为电能，要是这种技术得以实现，太阳能汽车、太阳能住宅便会成为现实，利用特种半导体纳米材料实现海水淡化已被应用，由半导体纳米材料制成的各种传感器，能够灵敏地检测温度、湿度以及大气成分的变化，这在汽车尾气和大气环境保护方面已得到应用。

当前，科学家正专注于开展研究工作的碳纳米管材料，属于一种极为独特的材料，它由石墨里一层亦或是若干层碳原子卷曲形成笼状"纤维"，内层呈中空状态，外部直径仅为几至几十个纳米，该材料密度为钢的六分之一，然而强度却是钢的一百倍，选用如此轻且柔软，同时极其结实的材料制作防弹背心堪称绝佳之选。要是把碳纳米管当作绳索使用，它是那种能够从月球牵接到地球表面的、不会因自身重量就被拉断的惟一绳索，而要是用它来打造地球到月球载人的电梯，那么人们去到月球定居就会变得很轻而易举。纳米管的细尖特别容易发射电子，它能被用于制作电子枪，用它还能用来制备几厘米厚的壁挂式电视屏，这是所在电视制造行业里处于新态势的一个趋向。

依靠纳米技术，能够依据新原理以及新结构，于纳米层面构建具备特定性质的材料pg下载，或者建构自然界并不存在的材料，用于制作生物材料以及仿生材料，并且在材料遭受破坏之时，展开纳米级损伤的诊断以及修复 。

纳米器件：给信息技术带来革命

纳米科技的另一主要研究范畴是，对新型纳米结构以及纳米器件进行设计、制备。恰似30年前，微电子器件把真空电子管器件取而代之，从而给信息技术带去革命那般，纳米结构将会再度给信息技术赋予革命 。

你看啊，将处于自由运动状态，也就是能自由活动的电子，限制在一个体积很小的纳米颗粒内部，或者呢，是处在一根特别细的短金属线当中，这根金属线的宽度仅仅只有几个纳米，在这种情况下，就会出现特别奇妙的状况。这是因为在颗粒内部，电子的运动受到了约束，原本那些能够在费米动量以下，连续地拥有任意动量的电子状态，现在变成了只能拥有某一个特定的动量值，简单来说，就是电子的动量或者能量被量子化了。自由电子能量量子化所带来的最直接的结果体现为：当在金属颗粒的两端施加一个合适的电压时，金属颗粒能够导电；然而当电压不合适的时候，金属颗粒就不导电了 。如此这般，原本于宏观世界中视作经典的欧姆定律，在纳米世界里便不再生效了。另外存在一种奇特的现象，当金属颗粒具备负电性时，其库仑力能够排斥下一个电子从外电路进入金属颗粒内部，借此切断了电流的连续性。这般情形促使人们思索，是否能够研发出用一个电子来操控的电子器件，也就是所谓的单电子器件。单电子器件的尺寸极小，将它们整合起来制成电脑芯片，电脑的容量以及计算速度不知会提升多少倍。然而，事情并非如人们所设想的那般容易。事实上，被囚禁着的电子并非那般“老实”，依据量子力学的规律，有时候它能够穿过“监狱”的“墙壁”而逃逸出去，这会致使芯片的动作无法被控制，与此同时还需要全新的设计以让单电子器件转变为集成电路。所以即便电子器件已然在实验室里得以达成，然而真要应用于工业上仍需要一定时间。