纳米材料龙驹.ppt

11/5/20241纳米是十亿分之一米。1nm=10-3μm=10-6mm=10-9m纳米材料也称为超微颗粒材料，由纳米粒子组成。
纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1~100纳米间的粒子。当人们将物体细分成超微颗粒后，它将显示出许多奇异的特性，即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和作为大块固体时相比将会有显著的不同。
CompanyLogo在纳米级尺寸下，物质所具有的性质与它们在通常状态下的性质大部一样。
超微颗粒的表面与大块物体表面不同。这些颗粒没有固定的相态，随着时间的变化会自动形成各种形状（如里放八面体、十面体、二十面体结晶等），因此这是物质既不同于一般固体，又不同于液体，是一种准固体；
超微细颗粒的表面具有很高的活性，在空气中金属超微颗粒会迅速氧化而燃烧；
具有特殊的光学性质。金属超微颗粒对光的反射率很低，通常可低于1%；有人预言，处于2l世纪高新技术前沿和核心地位的纳米科技所引起的世界性技术革命和产业革命对社会经济、政治、国防等所产生的冲击，将比以往的技术革命时代带来的影响更为巨大。纳米科技将会掀起新一轮的技术浪潮，领导下一场工业革命。人类将进入一个新的时代-----纳米科技时代。
纳米新科技诞生才几十年，就在几个重要的方面有了如下的重要进展：
1）美国商用机器公司(IBM)两名科学家利用扫描隧道电子显微镜(STM)直接操作原子，成功地在Ni(镍)基板上，按自己的意志安排原子组合成“IBM”字样;日本科学家已成功地将硅原子堆成一个“金字塔”，首次实现了原子三维空间立体搬迁．1991年IBM的科学家还制造了超快的氙原子开关．专家们预计，这一突破性的纳米新科技研究工作将可能使美国国会图书馆的全部藏书存储在一个直径仅为0.3cm的硅片上．据英国《科学与共同政策》杂志报道，科学家们已制造出一种尺寸只有4nm的复杂分子，具有“开”和“关”的特性，可由激光计算机提供可能的技术保证．
1993年，中国科学院北京真空物理实验室操纵原子成功写出“中国”二字，标志着我国开始在国际纳米科技领域占有一席之地。
用扫描隧道显微镜的针尖排列的汉字“原子”的大小只有0.001μm(2)近年来刚刚发展起来的纳米材料出现许多传统材料不具备的奇异特性，已引起科学家的极大兴趣．德国萨尔大学格菜德和美国阿贡国家实验室席格先后研究成功纳米陶瓷氟化钙和二氧化钛，在室温下显示良好的韧性，在180℃经受弯曲并不产生裂纹，这一突破性进展，使那些为陶瓷增韧奋斗将近一个世纪的材料科学家们看到希望．英国著名材料科学家卡恩在从Nature杂志上撰文说：“纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径。”
(3)作为纳米科学技术的另一个重要分支，即纳米生物学在90年代初露头角，面向2l世纪，它的发展前途方兴末艾．纳米生物学在纳米尺度上认识生物大分子的精细结构及其与功能的联系，并在此基础上按自己的意愿进行裁剪和嫁接，制造具有特殊功能的生物大分子，这使生命科学的研究上了一个新的台阶，
美国IBM公司首席科学家Armstrong说：“正像20世纪70年代微电子技术产生了信息革命一样，纳米科学技术将成为下一世纪信息时代的核心。”著名科学家钱学森也预言：“纳米和纳米以下的结构是下一阶段科技发展的一个重点，会是一次技术革命，从而将是21世纪又一次产业革命”纳米新科技将成为21世纪科学的前沿和主导科学。在医药中的应用采用纳米大分子：“生物部件”与小分子无机物晶体结构组合，采用纳米电子学控制装配成纳米机器人，将会给人类医学科技带来深刻的革命，使现在许多的疑难病症得到解决。生物医药材料应用微型纳米医学机器在军事方面的应用美国F117隐形轰炸机在电子计算机和电子工业中的应用在纺织工业中应用在化妆品中应用在环境保护方面的应用在污水处理中的应用
污水中通常含有有毒有害物质、悬浮物、泥沙、铁锈、异味污染物、细菌病毒等。污水治理就是将这些物质从水中去除。由于传统的水处理方法效率低、成本高、存在二次污染等问题，污水治理一直得不到很好解决。纳米技术的发展和应用很可能彻底解决这一难题。污水中的贵金属是对人体极其有害的物质。它从污水中流失，也是资源的浪费。新的一种纳米技术可以将污水中的贵金属如金、钌、钯、铂等完全提炼出来，变害为宝。一种新型的纳米级净水剂具有很强的吸附能力。它的吸附能力和絮凝能力是普通净水剂三氯化铝的10~20倍。未来生活中，纳米材料的用途纳米服装纳米药品纳米涂料纳米化妆品纳米洗洁净真正的纳米技术必须具备两个条件，二者缺
一不可：一是纳米尺寸。纳米是一米的十亿分之一，
略等于45个原子排列起来的长度，是绝对微观世界
的概念。二是自然界里所没有的新物性。纳米尺度
物质会出现一些特殊的物理化学性质，如巨大的表
面效应、量子效应、界面效应等导致的异常吸附能
力、化学反应能力、光催化性能等.我国在