首頁 > 專家說

納米??看不見的世界

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2024-08-17 10:49:42
熱度:

納米??看不見的世界【專家解說】: 自1990年以來,納米科學(xué)技術(shù)開始迅猛發(fā)展,目前已逐步進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用階段。納米,實(shí)際上是一個(gè)長度單位,一個(gè)非常小的長度單位。它有多小呢?一納米,

【專家解說】:

自1990年以來,納米科學(xué)技術(shù)開始迅猛發(fā)展,目前已逐步進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用階段。納米,實(shí)際上是一個(gè)長度單位,一個(gè)非常小的長度單位。它有多小呢?一納米,僅僅相當(dāng)于人的頭發(fā)直徑的五萬分之一,相當(dāng)于十個(gè)氫原子排起來的長度。那么什么是納米材料呢?三維空間中,至少有一個(gè)維度處于納米尺度或者以其為基本單元而構(gòu)成的材料,就是納米材料,它具有諸多神奇的性能。



可能不禁要問:只是長度變短了,為什么會(huì)有如此與眾不同的性能呢?在漫長的科學(xué)史中,人們逐漸發(fā)現(xiàn),微觀的世界和宏觀的世界有本質(zhì)的區(qū)別。在微觀的世界下,能量不再是連續(xù)的,而是被分成一個(gè)個(gè)的量子,而當(dāng)材料的尺度進(jìn)入納米量級的時(shí)候,其尺寸與光、電子等的波長相近,這樣,材料在宏觀世界所表現(xiàn)出來的性質(zhì)就完全變了,出現(xiàn)各種特殊的效應(yīng)。舉個(gè)例子,當(dāng)你把一個(gè)大正方體分成四個(gè)小正方體,那么它們總的表面積將增加;再分成十六個(gè)更小的正方體,總表面積將繼續(xù)增加如此下去,我們可以想到,當(dāng)材料的晶粒尺度非常小的時(shí)候,比如達(dá)到納米級別,總的表面積將大大增加,而這將帶來很多神奇的效果。我們都知道,常態(tài)下的鐵具有銀白色金屬光澤,是導(dǎo)體,有磁性。而當(dāng)將普通的鐵晶體尺寸縮小到幾十納米的時(shí)候,鐵將變成黑色且失去金屬光澤;繼續(xù)縮小到一納米,鐵甚至變成了絕緣體,磁性也將消失!



納米材料有這么多神奇的性能,那么它能為我們的生活帶來什么呢?



納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)中具有極其廣闊的應(yīng)用前景。人們可以制作納米生物導(dǎo)彈,它的尺寸非常小,可以進(jìn)入人體內(nèi)而無損傷無疼痛,通過納米粒子將藥物直接送到人體的各個(gè)部位,通過納米機(jī)器人來檢查病變、清掃血管、修復(fù)器官,甚至可能用其摧毀癌細(xì)胞等。納米材料有很好的生物活性,可以用來制作生物芯片、生物傳感器、納米生物探針等,成為人類將來對抗各種疾病的一道利器。



納米技術(shù)在汽車行業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。使用納米材料制造的汽車,將比現(xiàn)在的汽車更輕質(zhì),獲得更高的強(qiáng)度、更高的安全性、更長的壽命等等。開車的時(shí)候,我們最怕不小心刮到車,為此需要花費(fèi)數(shù)百至數(shù)千元來維修、保養(yǎng)我們的愛車,而有了納米油漆,將幾乎可以完全免除我們的這一煩惱。納米油漆可以在汽車表面形成一層非常致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),有效阻止其刮擦。此外,由于納米材料的比表面積大、催化效率高,用納米材料制成的凈化器將效果更好,能夠有效解決汽車尾氣排放問題,還我們一片蔚藍(lán)的天空。



納米技術(shù)在建筑行業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。未來,我們住的房屋或許將發(fā)生翻天覆地的變化?,F(xiàn)在,我們流行房車,但在未來,有了納米技術(shù),或許我們的房屋都可以整體移動(dòng)!納米材料將使建筑變的更輕卻又更堅(jiān)固,而納米太陽能電池能夠滿足我們的供電、供暖系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)自給自足。此外,特殊制作的納米材料具有自清潔、抗菌等功能,或許未來我們的房屋及家具、衣物等都可以永遠(yuǎn)保持煥然一新,從而免除許多繁雜的日常勞務(wù)。



納米技術(shù)經(jīng)過幾十年的研究,已經(jīng)有了一些初步的應(yīng)用,并不知不覺地進(jìn)入了我們的生活。未來,納米技術(shù)將會(huì)有更廣闊的應(yīng)用前景,使我們的生活更加美好,讓我們共同期待那一天的到來。