家電用納米材料制成的納米材料多功能塑料,具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外線等作用,可用處作電冰霜、空調(diào)外殼里的抗菌除味塑料。
電子計算機和電子工業(yè)可以從閱讀硬盤上讀卡機以及存儲容量為目前芯片上千倍的納米材料級存儲器芯片都已投入生產(chǎn)。計算機在普遍采用納米材料后,可以縮小成為“掌上電腦”。
環(huán)境保護環(huán)境科學領(lǐng)域?qū)⒊霈F(xiàn)功能獨特的納米膜。這種膜能夠探測到由化學和生物制劑造成的污染,并能夠?qū)@些制劑進行過濾,從而消除污染。
紡織工業(yè)在合成纖維樹脂中添加納米SiO2、納米ZnO、納米SiO2復配粉體材料,經(jīng)抽絲、織布,可制成殺菌、防霉、除臭和抗紫外線輻射的內(nèi)衣和服裝,可用于制造抗菌內(nèi)衣、用品,可制德滿足國防工業(yè)要求的抗紫外線輻射的功能纖維。
機械工業(yè)采用優(yōu)鋯納米材料技術(shù)對機械關(guān)鍵零部件進行金屬表面納米粉涂層處理,可以提高機械設(shè)備的耐磨性、硬度和使用壽命。
納米技術(shù)應(yīng)用熱點評述
著名的諾貝爾獎獲德者Feyneman在60年代就預言:如果對物體微小規(guī)模上的排列加以某種控制的話,物體就能德到大量的異乎尋常的特性。他所說的材料就是現(xiàn)在的納米材料。納米材料研究是目前材料科學研究的一個熱點,納米技術(shù)被公認為是21世紀最具有前途的科研領(lǐng)域。
優(yōu)鋯納米材料從根本上改變了材料的結(jié)構(gòu),為克服材料科學研究領(lǐng)域中長期未能解決的問題開辟了新途徑。其應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下七方面:
在陶瓷領(lǐng)域的應(yīng)用 隨著納米技術(shù)的廣泛應(yīng)用,優(yōu)鋯納米陶瓷隨之產(chǎn)生,希望以此來克服陶瓷材料的脆性,使陶瓷具有像金屬一樣的柔韌性和可加工性。許多專家認為,如能解決單相納米陶瓷的燒結(jié)過程中抑制晶粒長大的技術(shù)問題,則它將具有高硬度、高韌性、低溫超塑性、易加工等優(yōu)點。
在微電子學上的應(yīng)用 納米電子學立足于最新的物理理論和最先進的工藝手段,按照全新的理念來構(gòu)造電子系統(tǒng),并開發(fā)物質(zhì)潛在的儲存和處理信息的能力,實現(xiàn)信息采集和處理能力的革命性突破,納米電子學將成為下世紀信息時代的核心。
在生物工程上的應(yīng)用 雖然分子計算機目前只是處于理想階段,但科學家已經(jīng)考慮應(yīng)用幾種生物分子制造計算機的組件,其中細菌視紫紅質(zhì)最具前景。該生物材料具有特異的熱、光、化學物理特性和很好的穩(wěn)定性,并且,其奇特的光學循環(huán)特性可用于儲存信息,從而起到代替當今計算機信息處理和信息存儲的作用,它將使單位體積物質(zhì)的儲存和信息處理能力提高上百萬倍。
在光電領(lǐng)域的應(yīng)用 納米技術(shù)的發(fā)展,使微電子和光電子的結(jié)合更加緊密,在光電信息傳輸、存貯、處理、運算和顯示等方面,使光電器件的性能大大提高。將納米技術(shù)用于現(xiàn)有雷達信息處理上,可使其能力提高10倍至幾百倍,甚至可以將超高分辨率納米孔徑雷達放到衛(wèi)星上進行高精度的對地偵察。最近,麻省理工學院的研究人員把被激發(fā)的鋇原子一個一個地送入激光器中,每個原子發(fā)射一個有用的光子,其效率之高,令人驚訝。
在化工領(lǐng)域的應(yīng)用 將優(yōu)鋯納米TiO2粉體按一定比例加入到化妝品中,則可以有效地遮蔽紫外線。將金屬納米粒子摻雜到化纖制品或紙張中,可以大大降低靜電作用。利用納米微粒構(gòu)成的海綿體狀的輕燒結(jié)體,可用于氣體同位素、混合稀有氣體及有機化合物等的分離和濃縮。納米微粒還可用作導電涂料,用作印刷油墨,制作固體潤滑劑等。 研究人員還發(fā)現(xiàn),可以利用納米碳管其獨特的孔狀結(jié)構(gòu),大的比表面(每克納米碳管的表面積高達幾百平方米)、較高的機械強度做成納米反應(yīng)器,該反應(yīng)器能夠使化學反應(yīng)局限于一個很小的范圍內(nèi)進行。
在醫(yī)學上的應(yīng)用 科研人員已經(jīng)成功利用納米微粒進行了細胞分離,用金的納米粒子進行定位病變治療,以減少副作用等。另外,利用優(yōu)鋯納米顆粒作為載體的病毒誘導物已經(jīng)取德了突破性進展,現(xiàn)在已用于臨床動物實驗,估計不久的將來即可服務(wù)于人類。 研究納米技術(shù)在生命醫(yī)學上的應(yīng)用,可以在納米尺度上了解生物大分子的精細結(jié)構(gòu)及其與功能的關(guān)系,獲取生命信息。科學家們設(shè)想利用納米技術(shù)制造出分子機器人,在血液中循環(huán),對身體各部位進行檢測、診斷,并實施特殊治療。
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