納米技術(shù)應(yīng)用于哪些領(lǐng)域？

【專家解說】：納米科技為納米尺寸下的科學(xué)技術(shù)。納米英文是nanometer，是長度的單位 ，數(shù)學(xué)符號為nm。一納米為十億分之一公尺(1nm=1?span lang="EN-US">10-9m)，相當(dāng)于三到四個原 子串聯(lián)起來的長度，若以一公尺比為地球直徑，一納米大約為一個玻璃珠的直徑。一般的來說，只要尺寸在 0.1 到 100 納米之間的材料結(jié)構(gòu)的物理化學(xué)性質(zhì)研究，和這種材料結(jié)構(gòu)的制造、操縱和測量等技術(shù)和儀器的研發(fā)，都可以稱作為納米科學(xué)和技術(shù)。納米科學(xué)，出現(xiàn)于二十世紀(jì)八十年代中期的一門前沿交叉科學(xué)，于八十年代末期被發(fā)達(dá)國家率先應(yīng)用于國防軍事上，并逐漸向民用產(chǎn)品滲透。而中國，這歷史最悠久的文明古國之一，這擁有世界上最多人口的國家亦未曾落后。人們不但需要國防軍事力量的強(qiáng)大，同時更期望納米技術(shù)早日降臨人類的日常生活。 ?B style='color:black;background-color:#A0FFFF'>納米斘錮硌?系某ざ燃屏康ノ唬??ST1:CHMETCNV UnitName="米" Sourcevalue="1" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="3" TCSC="1" w:st="on">一米的十億分之一（10-9m）。其尺寸大小與人們常說的原子、分子尺寸相當(dāng)，形象一點(diǎn)的比喻：一個納米尺寸大小的顆粒放在一個乒乓球上，其比例就相當(dāng)于一個乒乓球放在地球上一樣。當(dāng)常規(guī)材料被科技手段細(xì)化到這一量級時，其物化性能便發(fā)生極大的變化，潛在極大的原始能量，具有極高的活性和超然的延展性。這便是我們常說的摯恿勘淶街時鋽。 納米科技的基本涵義侵岡諼⒐芻肪誠攏?叢?B style='color:black;background-color:#A0FFFF'>納米尺寸范圍內(nèi)，人類將認(rèn)識和改造自然的能力延伸到原子、分子水平，通過直接操縱和安排原子、分子，原子團(tuán)或分子團(tuán)，使其重新組合、排列，創(chuàng)造新的物質(zhì)或物品的高新科學(xué)技術(shù)。我國著名科學(xué)家錢學(xué)森說:?B style='color:black;background-color:#A0FFFF'>納米技術(shù)是二十一世紀(jì)科技發(fā)展的重點(diǎn)，會是一次技術(shù)革命，從而將又是一次產(chǎn)業(yè)革命??？蒲Ы縟聳懇丫?涎裕簱納米科學(xué)帶給人類的影響將如產(chǎn)業(yè)革命、技術(shù)革命、抗菌素以及核武器那樣深遠(yuǎn)厖 1、什么是納米及納米材料？ 納米是物理學(xué)上一個長度計(jì)量單位，也稱為毫微米，即十億分之一米，形象一點(diǎn)地說：將一個納米尺寸大小的顆粒放在一個乒乓球上，就相當(dāng)于一個乒乓球放在地球上的比例一樣。這樣微小的顆粒，人類用肉眼是看不到的，它跟人們常說的原子、分子尺寸相當(dāng)。而納米材料則是由許多的原子分子構(gòu)成的具有納米結(jié)構(gòu)特征的物質(zhì)。納米粒子就是納米尺寸大小的微小顆粒。這種納米粒子比表面積很大，每克達(dá)幾百至幾千平方米，表面具有很大的能量，具有常規(guī)材料根本不可能出現(xiàn)的多種新的功能和特性。我公司研制生產(chǎn)的納米復(fù)合材料的許多功能，就是利用了納米粒子的表面能和界面特征。 2、納米材料的主要特點(diǎn)是什么？ 呈現(xiàn)出與常規(guī)材料完全不同的性質(zhì)，如半導(dǎo)體納米材料能隙結(jié)構(gòu)分裂、納米鐵具有極強(qiáng)的磁性、不導(dǎo)電材料變成導(dǎo)電、特殊的遠(yuǎn)紅外線輻射、強(qiáng)的紫外線反射、強(qiáng)吸附性、強(qiáng)催化作用等等。納米材料在各行各業(yè)有非常廣泛的應(yīng)用前景。科學(xué)家們預(yù)測，二十一世紀(jì)將是納米時代，必然是又一次產(chǎn)業(yè)革命 。 3、 納米技術(shù)的基本涵義： 納米技術(shù)的基本涵義是指在微觀環(huán)境下，即在納米尺寸范圍內(nèi)，人類將認(rèn)識和改造自然的能力延伸到原子、分子水平，通過直接操縱和安排原子、分子、原子團(tuán)或分子團(tuán)，使其重新排列、組合，創(chuàng)造出新的物質(zhì)或物品的高新技術(shù)。 4、納米技術(shù)在國外市場的應(yīng)用： 納米技術(shù)的研究與開發(fā)雖然時間很短，卻取得了令人矚目的成果。用納米技術(shù)制成的新型量子元器件--量子點(diǎn)陣，突破了微電子技術(shù)的極限；美國IBM公司和日本日立公司研制成的單電子晶體管，實(shí)現(xiàn)了對單個電子的控制；美國研制的納米隱身材料"超黑粉"，能吸收99%的雷達(dá)波，促進(jìn)了隱身技術(shù)的發(fā)展；德國制造的一架直升機(jī)只有黃蜂般大小卻能升空飛行；美國研制的微型發(fā)動機(jī)小得驚人，5立方厘米的小盒子就能裝下1000臺......。這一系列成果向人們昭示：納米技術(shù)的發(fā)展不但會開創(chuàng)一個科學(xué)技術(shù)新時代，還會引發(fā)工業(yè)領(lǐng)域的重大變革。任何先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)都必將應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，納米技術(shù)也不例外。這種技術(shù)剛嶄露頭角，就受到了各國軍界的青睞。世界各主要軍事大國相繼制定了繁多的軍用納米技術(shù)項(xiàng)目：研制新型導(dǎo)航與制導(dǎo)系統(tǒng)及新概念太陽能光電轉(zhuǎn)換器件，以加速武器裝備小型化、信息化和一體化進(jìn)程；研制性能獨(dú)特的納米隱身材料，促進(jìn)隱身兵器發(fā)展；開發(fā)專用集成微型儀器，制造尺寸縮小到最低限度的納米衛(wèi)星等。一些軍事大國開始實(shí)施利用納米技術(shù)開發(fā)微型武器的軍事計(jì)劃。美國國防部正在利用納米技術(shù)研制一種微型間諜飛行器。該飛行器只有6英寸 長，能持續(xù)飛行1小時以上，它既可以在建筑物中飛行，也可附在建筑物或設(shè)備上進(jìn)行偵察，搜集情報(bào)信息，是對敵人封閉設(shè)施進(jìn)行偵察的理想工具。由于其體積甚微，雷達(dá)很難發(fā)現(xiàn)，任何武器也對它奈何不得。他們還研制一種微型攻擊機(jī)器人。這種微型機(jī)器人由傳感系統(tǒng)、殺傷機(jī)制、通信系統(tǒng)和電源系統(tǒng)4個部分組成。當(dāng)其接近目標(biāo)時，能"感覺"到敵方電子系統(tǒng)的位置，并自動滲入實(shí)施攻擊。西方一些國家正在研制的"螞蟻雄兵"雖然只有螞蟻般大小，卻具有很強(qiáng)的破壞能力。它的背部裝有微型太陽能電池，身上帶有微型感應(yīng)器或微型高效炸藥，能神不知鬼不覺地潛入敵軍指揮機(jī)構(gòu)，搜集情報(bào)或炸毀其計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和重要通訊線路。正在研制中的微型武器還有"墻上的蒼蠅"、"蜇人的黃蜂"、"間諜草"、"袖珍遙控飛機(jī)"等，林林總總，數(shù)不勝數(shù)。目前，納米技術(shù)雖然尚不成熟，在軍事上的應(yīng)用也是預(yù)測性的，但它卻有著十分誘人的前景?？梢灶A(yù)料，隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，必然會有更多、更先進(jìn)的微型武器出現(xiàn)。美國五角大樓的武器專家預(yù)計(jì)，充分利用納米技術(shù)這一世紀(jì)之交、異軍突起的高新技術(shù)，5年內(nèi)將有一批微型武器列裝服役，10年內(nèi)可望實(shí)現(xiàn)大規(guī)模部署。21世紀(jì)的戰(zhàn)場將出?quot;小魚吃大魚"的現(xiàn)象，千萬種微型武器稱雄于天下，而轟炸機(jī)、坦克或?qū)椀冗@些龐然大物會自動地"退避三舍"，畏懼與其抗?fàn)?。巴西和美國科學(xué)家進(jìn)行納米碳管實(shí)驗(yàn)時，發(fā)明了世界上最小的"秤"，它能夠稱量十億分之一克的物體，相當(dāng)于一個病毒的重量。這種碳原子納米管是制造單分子晶體管的最佳材料，其硬度是鋼的100 倍。研究人員認(rèn)為：這種奇特的納米"秤"應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。例如，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可以稱出不同病毒的重量，由此區(qū)分病毒種類，以及發(fā)現(xiàn)新的病毒,它將是人類向微觀世界進(jìn)軍的有利武器。 5.為什么遠(yuǎn)紅外線對人體有保健作用？ 實(shí)際上一切材料在常溫下都有電磁波發(fā)射，物理上叫"黑體輻射"。但電磁波的波長不同，對人體的作用也不一樣，如紫外波波長為320毫微米時可灼傷皮膚，波長為400毫微米時可使皮膚生成黑點(diǎn)。而對人體健康有益的波段只是正好與人體發(fā)射波一致的幾個很窄的波長區(qū)間。這些波容易產(chǎn)生共振，人們將它稱為"生命之光"、"生育波"、"生物波"、"宇宙能量"等等。很弱小的外界遠(yuǎn)紅外線由于共振原因就可以達(dá)到調(diào)節(jié)生理機(jī)能的特殊效果。 6、名詞解釋：什么叫能量？ 光、磁、電、熱、風(fēng)、海潮等都是能量。如：化學(xué)能、原子能、電能、磁能等。各種能量在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。如電——磁、光——電、熱——電等。我們研制的納米磁貼就是經(jīng)特殊工藝處理后，可將光、熱、電、磁等能量轉(zhuǎn)化成其它多種功能的產(chǎn)品。 方程納米系列產(chǎn)品所產(chǎn)生的納米生物效應(yīng)的作用機(jī)理 生命過程的催化劑是酶。酶的參與可使生化反應(yīng)速率提高100億倍。在生化反應(yīng)中，調(diào)節(jié)新陳代謝的活化能是最小的，因此在酶的參與下會迅速產(chǎn)生生理調(diào)節(jié)作用，防病治病，健康機(jī)體。根據(jù)酶反應(yīng)定理：任何酶催化反應(yīng)，最多進(jìn)行到平衡狀態(tài)為止，酶可影響平衡調(diào)節(jié)，但并不改變平衡點(diǎn)，酶的活性基只能催化一個特定反應(yīng)，具有效能專一性和方向?qū)Ｒ恍?。也就是說，如果我們能夠?qū)⒚讣せ?，那么就會有效地調(diào)節(jié)生命的新陳代謝過程，提高自身免疫力。而按照酶作用定理，這種通過酶的激活來調(diào)節(jié)新陳代謝平衡的方式，永遠(yuǎn)不會改變平衡點(diǎn)！腺苷酸體系也因酶反應(yīng)而彼此轉(zhuǎn)變，即具有將生命過程各種不平衡狀態(tài)（病態(tài)）向平衡（健康狀態(tài)）調(diào)節(jié)的效能專一性和方向?qū)Ｒ恍?，沒有副作用，并可從正負(fù)兩個失衡狀態(tài)（如冷、熱）向平衡點(diǎn)（正常）調(diào)節(jié)，因此可迅速減輕至消除多種病癥。 我們知道，細(xì)胞代謝并非化學(xué)平衡，而是獲取能量，是物質(zhì)的攝取和排泄。在酶參與的情況下，只要獲取最小的能量，就能有效調(diào)節(jié)新陳代謝。激活酶的能量是多少，酶的激活與哪些因素相關(guān)，這都是我們最關(guān)心的問題。令人高興的是，生物化學(xué)家們已經(jīng)完成了這個問題的理論和實(shí)驗(yàn)工作，得出了酶的活性基振動能為0.05電子伏-0.1電子伏，并且指出細(xì)胞中水的PH值升高也可以活化酶的活性基，就是說，若外界輸入0.05電子伏-0.1電子伏的能量作用于酶的活性基，則酶的活性基就會被共振激勵，酶就會被有效激活；或者使細(xì)胞中的水活化（不改變化學(xué)成份），改變其PH值，同樣可以激活酶。我們根據(jù)這個原理進(jìn)行探索和研究，目的在于尋找能夠向人體有效輸入0.05電子伏-0.1電子伏共振激活能的技術(shù)途徑和手段。本公司經(jīng)過多年探索，成功地研制出了具有優(yōu)良生物效應(yīng)的新型納米復(fù)合材料（專利號：97 1 07180. 2）。在常溫下，這種材料在≤0.1電子伏的能量區(qū)間具有高的能量轉(zhuǎn)換輸出，尤其是在0.05電子伏-0.1電子伏的能量區(qū)間，有多個強(qiáng)的能量輸出峰值，這些能量峰值與酶的活性基振動能具有良好匹配；可產(chǎn)生共振激勵效應(yīng)；另外，我們用上述材料進(jìn)行了大量水的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在材料輸出能量的作用下，水的PH值有0.1-0.3的升高（不改變水的化學(xué)成份），證明這種材料通過激活體液，也能間接激活酶。我公司在上述研究結(jié)果的基礎(chǔ)上先后開發(fā)出來的，它通過對生命催化劑--酶的共振激勵，將酶激活，從而達(dá)到調(diào)節(jié)生理機(jī)能，提高人體免疫力的作用，是真正從人類生命的根源著手，健康機(jī)體，緩解病癥。