奈米(nm)和米、微米等單位一樣,是一種長度單位,一奈米等於十的負九次方米,約比化學鍵長大一個數量級.奈米科技是研究由尺寸在0.1至100奈米之間的物質組成的體系的運動規律和相互作用以及可能的實際應用中的技術問題的科學技術.可衍生出奈米電子學、機械學、生物學、材料學加工學等.
奈米材料是指三維空間尺度至少有一維處於奈米量級(1-100nm)的材料,它是由尺寸介於原子、分子和宏觀體系之間的奈米粒子所組成的新一代材料.由於其組成單元的尺度小,介面佔用相當大的成分.因此,奈米材料具有多種特點,這就導致由奈米微粒構成的體系出現了不同於通常的大塊宏觀材料體系的許多特殊性質.奈米體系使人們認識自然又進入一個新的層次,它是聯絡原子、分子和宏觀體系的中間環節,是人們過去從未探索過的新領域,實際上由奈米粒子組成的材料向宏觀體系演變過程中,在結構上有序度的變化,在狀態上的非平衡性質,使體系的性質產生很大的差別,對奈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識.
奈米材料的特點?
當粒子的尺寸減小到奈米量級,將導致聲、光、電、磁、熱效能呈現新的特性.比方說：被廣泛研究的II-VI族半導體硫化鎘,其吸收帶邊界和發光光譜的峰的位置會隨著晶粒尺寸減小而顯著藍移.按照這一原理,可以透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容和可望得到新的用途.我們知道物質的種類是有限的,微米和奈米的硫化鎘都是由硫和鎘元素組成的,但透過控制製備條件,可以得到帶隙和發光性質不同的材料.也就是說,透過奈米技術得到了全新的材料.奈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、有機合成和環境保護等領域有著重要的應用前景.對奈米體材料,我們可以用“更輕、更高、更強”這六個字來概括.“更輕”是指藉助於奈米材料和技術,我們可以製備體積更小效能不變甚至更好的器件,減小器件的體積,使其更輕盈.第一臺計算機需要三間房子來存放,正是藉助與微米級的半導體制造技術,才實現了其小型化,並普及了計算機.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.“更高”是指奈米材料可望有著更高的光、電、磁、熱效能.“更強”是指奈米材料有著更強的力學效能(如強度和韌性等),對奈米陶瓷來說,奈米化可望解決陶瓷的脆性問題,並可能表現出與金屬等材料類似的塑性.
奈米(nm)和米、微米等單位一樣,是一種長度單位,一奈米等於十的負九次方米,約比化學鍵長大一個數量級.奈米科技是研究由尺寸在0.1至100奈米之間的物質組成的體系的運動規律和相互作用以及可能的實際應用中的技術問題的科學技術.可衍生出奈米電子學、機械學、生物學、材料學加工學等.
奈米材料是指三維空間尺度至少有一維處於奈米量級(1-100nm)的材料,它是由尺寸介於原子、分子和宏觀體系之間的奈米粒子所組成的新一代材料.由於其組成單元的尺度小,介面佔用相當大的成分.因此,奈米材料具有多種特點,這就導致由奈米微粒構成的體系出現了不同於通常的大塊宏觀材料體系的許多特殊性質.奈米體系使人們認識自然又進入一個新的層次,它是聯絡原子、分子和宏觀體系的中間環節,是人們過去從未探索過的新領域,實際上由奈米粒子組成的材料向宏觀體系演變過程中,在結構上有序度的變化,在狀態上的非平衡性質,使體系的性質產生很大的差別,對奈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識.
奈米材料的特點?
當粒子的尺寸減小到奈米量級,將導致聲、光、電、磁、熱效能呈現新的特性.比方說：被廣泛研究的II-VI族半導體硫化鎘,其吸收帶邊界和發光光譜的峰的位置會隨著晶粒尺寸減小而顯著藍移.按照這一原理,可以透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容和可望得到新的用途.我們知道物質的種類是有限的,微米和奈米的硫化鎘都是由硫和鎘元素組成的,但透過控制製備條件,可以得到帶隙和發光性質不同的材料.也就是說,透過奈米技術得到了全新的材料.奈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、有機合成和環境保護等領域有著重要的應用前景.對奈米體材料,我們可以用“更輕、更高、更強”這六個字來概括.“更輕”是指藉助於奈米材料和技術,我們可以製備體積更小效能不變甚至更好的器件,減小器件的體積,使其更輕盈.第一臺計算機需要三間房子來存放,正是藉助與微米級的半導體制造技術,才實現了其小型化,並普及了計算機.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.“更高”是指奈米材料可望有著更高的光、電、磁、熱效能.“更強”是指奈米材料有著更強的力學效能(如強度和韌性等),對奈米陶瓷來說,奈米化可望解決陶瓷的脆性問題,並可能表現出與金屬等材料類似的塑性.