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1 # 亞泰祥通
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2 # 憋出內傷
奈米技術是單個原子、分子製造物質的科學技術,研究結構尺寸在1至100奈米範圍內材料的性質和應用。
奈米技術已成功用於許多領域,包括醫學、藥學、化學及生物檢測、製造業、光學以及國防等等。
科技水平的不斷進步,尤其是在電子行業這一朝陽產業,奈米技術得到了很大的發展,主要是集中在電子複合薄膜,利用超微粒子來改善膜材的電性、磁性和磁光特性,此外還有磁記錄、奈米敏感材料等。
隨著人們生活水平的日益提高,及人們對環保的重視程度不斷加強。空氣質量與工業廢水處理已成為城市的一個生活生存質量標誌。奈米材料由於其特有的表面吸附特性, 使其在淨化空氣與工業廢水處理方面有著很大的發展前景。
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3 # 至簡精益
未來的奈米級工廠
在未來,我們幾乎可以讓任何東西變成其他東西。重要的是,隨著自下而上奈米技術的廣泛應用,所有的「汙染物」和「廢棄物」都將成為一堆等待被重新排列成有價值東西的原子。
奈米結構可以由單個原子或分子兩種方式組成。第一種方式被稱為「定位組裝」,涉及使用更大的工具來移動單個原子或分子;第二種方式叫「自我組裝」,是奈米級物體在奈米級上構建或操縱其他物體。
迄今為止,還沒有人能創造出科幻小說裡那樣的自我複製的奈米機器人。然而,在所謂的「分子自我組裝」方面已經有了一些成功的實驗。
例如,紐約的 DNA 機器人已經在 8 種不同的模式中組裝了黃金粒子。與此同時,哥倫比亞大學的研究團隊已經為其 DNA 機器人設定了啟動、停止、轉彎和移動的程式。他們的「DNA 步行者」有三條或多條由一系列基因酶組成的腿。由於受到一系列生物化學物質的化學吸引,它的每條腿都能向前移動,這是一種化學控制手段。從理論上來看,利用這些和其他技術發展,將來我們會建造出分子工廠來製造化學化合物甚至奈米級計算機。
奈米電子學奈米技術目前被用於製造最先進的矽晶片,其元件尺寸只有 22 奈米。這種「互補金氧半導體」(CMOS)晶片是由一層僅 0.9 奈米厚的金屬氧化物製成的。因此,我們將很快達到互補金氧半導體技術的小型化極限。
除了碳奈米管,另一種具有許多未來應用潛力的奈米材料是石墨烯。石墨烯是由一層排列成蜂窩狀結構的單層碳原子組成的,具有相當驚人的強度、靈活性、透明度和導電性。雖然石墨烯是在 1962 年發現的,但直到最近,除了一些非常小的薄片,它仍無法量產。不過在 2010 年,南韓三星集團和成均館大學的研究人員成功地在一種柔韌、透明、63 釐米寬的滌綸薄板上製造了一層連續的純石墨烯。由於這一成就,未來的石墨烯很可能被用來生產高度靈活的顯示器和觸控式螢幕。石墨烯也可用於未來太陽能電池的生產。
奈米材料和奈米塗層奈米技術將越來越多地被用於改善許多材料的效能。具有防汙防水功能的奈米塗層的紡織品已經相當普遍了。一些建築也開始使用具有「自我清潔」功能的奈米塗層玻璃,可以防止灰塵粘在玻璃上。雖然這些發展看起來似乎還不成熟,但窗戶清潔工和清潔劑製造商仍應予以嚴肅對待。
在某些傳統材料中加入碳奈米管已經引發了一些相當新奇的發明。
在塑膠工業中,將奈米級新增劑引入傳統材料也將逐步促進新的奈米複合材料的開發。奈米級新增劑將使其強度和外觀得到改進,而且成本更低。
而另一種潛在的奈米材料開發是按需結合。未來,這種材質的安全接頭可以將金屬和塑膠牢牢地固定在一起,而且這種接頭可能在幾年後被原子「停用」,以便於回收。
奈米醫學在醫學上採用奈米技術也是非常合乎邏輯的。數百年來,醫生一直在發展手術技術,這些技術使手術的精確度越來越高。因此,服用奈米藥物可謂是一種自然進化,可能導致外科和藥學的融合。
1999 年 6 月,諾貝爾化學獎得主、奈米技術先驅理查德·斯莫利(Richard Smalley)在美國眾議院的一次聽證會上論證了這一觀點,正是這些聽證會促成了美國奈米技術計劃的出臺。
斯莫利於 2005 年死於癌症。然而,如今有幾個團隊正在開發奈米機器人,以實現未來治療癌症藥物的定向投放。。
另一個與健康有關的開發是用奈米技術淨化水質。作為南非希望工程的一部分,斯泰倫博斯大學水務學院的研究人員正在開發一個革命性的水過濾系統,並將其加入傳統的過濾包。這種過濾包內含活性炭和奈米纖維,而這些纖維與殺菌薄膜結合在一起,預計成本約為半美分。使用者只需在容器中放置這樣一個過濾包,當髒水透過這個過濾包時,活性炭會去除不需要的化學物質和雜質,而奈米纖維上的生物化合物會破壞有害微生物。
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4 # 生命的名
1、奈米洗滌:譬如說用奈米分子Na(OH)2製造的肥皂可以充分溶解於液體,有助於衣服汙汁的分解,徹底洗盡衣物!
2、奈米手術刀:科學家運用奈米為單位的手術刀,可以最小的精確手術傷口的切割,保證血液的最少流動!
3、EPS:應用奈米技術將汽油分子分割成奈米為單位的質子保證充分燃燒,這樣應用的後果是,氣體燃燒完全有助於動力提升,節約能源等等
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5 # 探索未解奧秘
一說到奈米技術,大家都覺得好貴,好高深,有一種遙不可及的感覺。
其實奈米技術已經是很普及了,在我們日常生活中隨處可以看到。
奈米材料是什麼?通俗的講,只要構成某一物質的原材料達到一定的尺寸都可以視為奈米材料。
如果說黃金分割點是美學的標準,那麼奈米級的材料就是材料界的“黃金分割點”。
奈米技術的日常應用:
冰箱:在冰箱內表面塗一層奈米材料,不僅能有效殺死細菌,還能除去異味。
臨床醫學:用奈米陶瓷材料做成的人造骨,牙齒等,與人體正常的骨骼相容性較好,而且不易骨折。
目前市場上大多數牙科補牙時的材料都為奈米材料。
保溫板:奈米微材絕熱保溫板是採用奈米技術製作的新型隔熱板,能有效組織氣體分子的熱運動。
奈米燈:從分子狀態來控制等燈光的強弱以及燈光的閉合。
奈米無痕雙眼皮技術:利用高分子材料類似於埋線的方式來做出雙眼皮的效果。
科幻小說中的奈米技術,更多的僅僅是科學假設,比如用奈米絲製作而成的太空電梯,用奈米絲做成的看不見的刀,奈米戰衣等,這些假設也為奈米技術披上了神秘的色彩。
總之,奈米材料在日常生活中應用已經十分廣泛了,絕不是一種遙不可及的技術。
回覆列表
奈米技術應用到生活的方方面面。
1、人們的穿衣
在紡織和化纖製品中新增奈米微粒,可以除味殺菌。化纖布雖然結實,但有煩人的靜電現象,加入少量金屬奈米微粒就可消除靜電現象。
2、人們吃的食物
利用奈米材料,冰箱可以抗菌。奈米材料做的無菌餐具、無菌食品包裝用品已經面世。利用奈米粉末,可以使廢水徹底變清水,完全達到飲用標準。奈米食品色香味俱全,還有益健康。
3、人們的住房
奈米技術的運用,使牆面塗料的耐洗刷性可提高10倍。玻璃和瓷磚表面塗上奈米薄層,可以製成自潔玻璃和自潔瓷磚,根本不用擦洗。含有奈米微粒的建築材料,還可以吸收對人體有害的紫外線。
4、 奈米技術製造的電子器件,其效能大大優於傳統的電子器件,功耗可以大幅降低。
5、 奈米技術用於醫學,奈米手術刀、奈米藥物,在患病的組織中,藥物治療的效果會大大提高。