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(jì)算機(jī)和電子工業(yè)可以從閱讀硬盤上讀卡機(jī)以及存儲(chǔ)容量為目前芯片上千倍的納米材料級(jí)存儲(chǔ)器芯片都已投入生產(chǎn)。計(jì)算機(jī)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(hù)環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域?qū)⒊霈F(xiàn)功能獨(dú)特的納米膜。這種膜能夠探測(cè)到由化學(xué)和生物制劑造成的污染,并能夠?qū)@些制劑進(jìn)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(fù)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(jī)械工業(yè)采用優(yōu)鋯納米材料技術(shù)對(duì)機(jī)械關(guān)鍵零部件進(jìn)行金屬表面納米粉涂層處理,可以提高機(jī)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(diǎn)評(píng)述
著名的諾貝爾獎(jiǎng)獲德者Feyneman在60年代就預(yù)言:如果對(duì)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(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn),納米技術(shù)被公認(rèn)為是21世紀(jì)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(xué)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(rèn)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(diǎn)。
在微電子學(xué)上的應(yīng)用 納米電子學(xué)立足于最新的物理理論和最先進(jìn)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(chǔ)存和處理信息的能力,實(shí)現(xiàn)信息采集和處理能力的革命性突破,納米電子學(xué)將成為下世紀(jì)信息時(shí)代的核心。
在生物工程上的應(yīng)用 雖然分子計(jì)算機(jī)目前只是處于理想階段,但科學(xué)家已經(jīng)考慮應(yīng)用幾種生物分子制造計(jì)算機(jī)的組件,其中細(xì)菌視紫紅質(zhì)最具前景。該生物材料具有特異的熱、光、化學(xué)物理特性和很好的穩(wěn)定性,并且,其奇特的光學(xué)循環(huán)特性可用于儲(chǔ)存信息,從而起到代替當(dāng)今計(jì)算機(jī)信息處理和信息存儲(chǔ)的作用,它將使單位體積物質(zhì)的儲(chǔ)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(yùn)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(dá)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(dá)放到衛(wèi)星上進(jìn)行高精度的對(duì)地偵察。最近,麻省理工學(xué)院的研究人員把被激發(fā)的鋇原子一個(gè)一個(gè)地送入激光器中,每個(gè)原子發(fā)射一個(gè)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(jī)化合物等的分離和濃縮。納米微粒還可用作導(dǎo)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(dú)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(dá)幾百平方米)、較高的機(jī)械強(qiáng)度做成納米反應(yīng)器,該反應(yīng)器能夠使化學(xué)反應(yīng)局限于一個(gè)很小的范圍內(nèi)進(jìn)行。
在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用 科研人員已經(jīng)成功利用納米微粒進(jìn)行了細(xì)胞分離,用金的納米粒子進(jìn)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(dǎo)物已經(jīng)取德了突破性進(jìn)展,現(xiàn)在已用于臨床動(dòng)物實(shí)驗(yàn),估計(jì)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(xué)上的應(yīng)用,可以在納米尺度上了解生物大分子的精細(xì)結(jié)構(gòu)及其與功能的關(guān)系,獲取生命信息。科學(xué)家們?cè)O(shè)想利用納米技術(shù)制造出分子機(jī)器人,在血液中循環(huán),對(duì)身體各部位進(jìn)行檢測(cè)、診斷,并實(shí)施特殊治療。
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