急!!!生物仿生材料的論文、生態(tài)工程相關(guān)的論文

【專家解說】：通過上課我再次對(duì)那些納米技術(shù)有了一些心得了解，另外我通過網(wǎng)絡(luò)和書籍的查閱更加清楚地了解到納米此材料(NanoST)的定義:納米(nm)和米、微米等單位一樣，是一種長度單位，一納米等于十的負(fù)九次方米，約比化學(xué)鍵長大一個(gè)數(shù)量級(jí)。納米科技是研究由尺寸在0.1至100納米之間的物質(zhì)組成的體系的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和相互作用以及可能的實(shí)際應(yīng)用中的技術(shù)問題的科學(xué)技術(shù)?？裳苌黾{米電子學(xué)、機(jī)械學(xué)、生物學(xué)、材料學(xué)加工學(xué)等。 納米材料是指三維空間尺度至少有一維處于納米量級(jí)(1-100nm)的材料，它是由尺寸介于原子、分子和宏觀體系之間的納米粒子所組成的新一代材料。由于其組成單元的尺度小，界面占用相當(dāng)大的成分。因此，納米材料具有多種特點(diǎn)，這就導(dǎo)致由納米微粒構(gòu)成的體系出現(xiàn)了不同于通常的大塊宏觀材料體系的許多特殊性質(zhì)。納米體系使人們認(rèn)識(shí)自然又進(jìn)入一個(gè)新的層次，它是聯(lián)系原子、分子和宏觀體系的中間環(huán)節(jié)，是人們過去從未探索過的新領(lǐng)域，實(shí)際上由納米粒子組成的材料向宏觀體系演變過程中，在結(jié)構(gòu)上有序度的變化，在狀態(tài)上的非平衡性質(zhì)，使體系的性質(zhì)產(chǎn)生很大的差別，對(duì)納米材料的研究將使人們從微觀到宏觀的過渡有更深入的認(rèn)識(shí)。通過上課我也了解了納米材料的許多特性比如: 納米尺度的生物大分子能導(dǎo)電、納米微粒的抗菌作用等只有在納米級(jí)時(shí)才可顯現(xiàn)出來。 同時(shí)我也了解到納米材料的獨(dú)特特性， 在于它的小尺寸效應(yīng)與界面效應(yīng)以及納米結(jié)構(gòu)單元之間的交互作用。當(dāng)粒子的尺寸減小到納米量級(jí)，將導(dǎo)致聲、光、電、磁、熱性能呈現(xiàn)新的特性。比方說:被廣泛研究的II-VI族半導(dǎo)體硫化鎘，其吸收帶邊界和發(fā)光光譜的峰的位置會(huì)隨著晶粒尺寸減小而顯著藍(lán)移。按照這一原理，可以通過控制晶粒尺寸來得到不同能隙的硫化鎘，這將大大豐富材料的研究內(nèi)容和可望得到新的用途。我們知道物質(zhì)的種類是有限的，微米和納米的硫化鎘都是由硫和鎘元素組成的，但通過控制制備條件，可以得到帶隙和發(fā)光性質(zhì)不同的材料。也就是說，通過納米技術(shù)得到了全新的材料。納米顆粒往往具有很大的比表面積，每克這種固體的比表面積能達(dá)到幾百甚至上千平方米，這使得它們可作為高活性的吸附劑和催化劑，在氫氣貯存、有機(jī)合成和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景。對(duì)納米體材料，我們可以用“更輕、更高、更強(qiáng)”這六個(gè)字來概括?！案p”是指借助于納米材料和技術(shù)，我們可以制備體積更小性能不變甚至更好的器件，減小器件的體積，使其更輕盈。第一臺(tái)計(jì)算機(jī)需要三間房子來存放，正是借助與微米級(jí)的半導(dǎo)體制造技術(shù)，才實(shí)現(xiàn)了其小型化，并普及了計(jì)算機(jī)。無論從能量和資源利用來看，這種“小型化”的效益都是十分驚人的?！案摺笔侵讣{米材料可望有著更高的光、電、磁、熱性能?！案鼜?qiáng)”是指納米材料有著更強(qiáng)的力學(xué)性能(如強(qiáng)度和韌性等)，對(duì)納米陶瓷來說，納米化可望解決陶瓷的脆性問題，并可能表現(xiàn)出與金屬等材料類似的塑性。 當(dāng)然任何的材料都在于它的應(yīng)用。納米陶瓷材料用于人工骨關(guān)節(jié)、牙齒修復(fù)、耳骨修復(fù)等，其強(qiáng)度、韌性、硬度以及超塑性都有顯著提高。新型納米抗炎敷料，表面結(jié)構(gòu)發(fā)生根本性變化，面積顯著增大，殺菌效果增加百倍以上。利用納米技術(shù)的DNA復(fù)制與自我生長、自我制造機(jī)理，可研制出有生物相容性的各種人體器官和骨骼修復(fù)劑與自生長材料、人血代用品等。 可利用納米薄層能分解有機(jī)物、抑制細(xì)菌滋生的自我清潔特性可制成各種無菌器械用于臨床。在醫(yī)療保健領(lǐng)域，用摻入多種微量礦物質(zhì)元素的微元化纖維及陶瓷纖維等納米材料，可制成衣物、墊料等，有助于關(guān)節(jié)炎等病癥的治療、屏蔽電磁波能量，保障人體不受侵害。加入了納米材料的食品可殺菌并提高胃腸吸收能力。納米材料的應(yīng)用前景是十分廣闊的，如:納米電子器件，醫(yī)學(xué)和健康，航天、航空和空間探索，環(huán)境、資源和能量，生物技術(shù)等。我們知道基因DNA具有雙螺旋結(jié)構(gòu)，這種雙螺旋結(jié)構(gòu)的直徑約為幾十納米。用合成的晶粒尺寸僅為幾納米的發(fā)光半導(dǎo)體晶粒，選擇性的吸附或作用在不同的堿基對(duì)上，可以“照亮”DNA的結(jié)構(gòu)，有點(diǎn)像黑暗中掛滿了燈籠的寶塔，借助與發(fā)光的“燈籠”，我們不僅可以識(shí)別燈塔的外型，還可識(shí)別燈塔的結(jié)構(gòu)。簡而言之，這些納米晶粒，在DNA分子上貼上了標(biāo)簽。 目前，我們應(yīng)當(dāng)避免納米的庸俗化。盡管有科學(xué)工作者一直在研究納米材料的應(yīng)用問題，但很多技術(shù)仍難以直接造福于人類。2001年以來，國內(nèi)也有一些納米企業(yè)和納米產(chǎn)品，如“納米冰箱”，“納米洗衣機(jī)”。這些產(chǎn)品中用到了一些“納米粉體”，但冰箱和洗衣機(jī)的核心作用任何傳統(tǒng)產(chǎn)品相同，“納米粉體”賦于了它們一些新的功能，但并不是這類產(chǎn)品的核心技術(shù)。因此，這類產(chǎn)品并不能稱為真正的“納米產(chǎn)品”，是商家的銷售手段和新賣點(diǎn)?，F(xiàn)階段納米材料的應(yīng)用主要集中在納米粉體方面，屬于納米材料的起步階段，應(yīng)該指出這不過是納米材料應(yīng)用的初級(jí)階段，可以說這并不是納米材料的核心，更不能將“納米粉體的應(yīng)用”等同與納米材料。 納米技術(shù)目前從整體上看雖然仍然處于實(shí)驗(yàn)研究和小規(guī)模生產(chǎn)階段，但從歷史的角度看:上世紀(jì)70年代重視微米科技的國家如今都已成為發(fā)達(dá)國家。當(dāng)今重視發(fā)展納米技術(shù)的國家很可能在21世紀(jì)成為先進(jìn)國家。納米技術(shù)對(duì)我們既是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，又是難得的機(jī)遇。必須加倍重視納米技術(shù)和納米基礎(chǔ)理論的研究，為我國在21世紀(jì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)騰飛奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。整個(gè)人類社會(huì)將因納米技術(shù)的發(fā)展和商業(yè)化而產(chǎn)生根本性的變革。 我相信納米材料在未來的一段時(shí)間里必將成為人類材料史上對(duì)人類影響最大的一種新型材料，同時(shí)納米材料也必將給人類的為來帶來諸多便利，為人類的未來做出其巨大的貢獻(xiàn)。