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納米技術(shù)的新了解

前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇納米技術(shù)的新了解范文,相信會(huì)為您的寫作帶來(lái)幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。

納米技術(shù)的新了解范文第1篇

既然,這一項(xiàng)新興技術(shù)讓世界各國(guó)站在同一起跑線上,我們完全可以利用我國(guó)扎實(shí)的基礎(chǔ)教育在中學(xué)階段開(kāi)發(fā)和實(shí)踐納米課程,爭(zhēng)取能培養(yǎng)更多學(xué)生對(duì)于科學(xué)的興趣,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),并為高校輸送一些愿意在科學(xué)道路上繼續(xù)埋頭苦干的學(xué)子.

本文筆者主要想和大家一起討論在高中階段開(kāi)展納米課程的一點(diǎn)思考,選擇高中生這個(gè)群體,是因?yàn)樗麄円呀?jīng)在初中階段學(xué)過(guò)了物理、生物、化學(xué)的一些基礎(chǔ)知識(shí),這樣對(duì)于接受納米知識(shí)做好了一些科學(xué)準(zhǔn)備.幸運(yùn)的是,筆者所在的學(xué)校十分重視實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),裝備了納米實(shí)驗(yàn)室,也為筆者進(jìn)一步開(kāi)發(fā)課程資源提供了近水樓臺(tái)的條件.

我們可以在高中階段對(duì)學(xué)生開(kāi)發(fā)哪些納米課程資源呢?能在中學(xué)裝備納米實(shí)驗(yàn)室的學(xué)校不多,高校的課程對(duì)于高中生又太難,在實(shí)踐中我們只能摸著石頭過(guò)河,我們相信將來(lái)隨著納米技術(shù)的普及,會(huì)有更多的學(xué)校開(kāi)設(shè)這樣的課程,這里我們只能是拋磚引玉,提一些自己粗淺的想法.

1 了解納米和納米技術(shù)

1.1 讓學(xué)生知道納米究竟是什么東西?

納米(nm)實(shí)際上是一種計(jì)量單位,從宏觀的角度上看1米等于100萬(wàn)微米,而1微米等于1000納米;從微觀上看,納米是描述原子、分子等尺寸及其距離,1納米僅等于十億分之一米,人的一根頭發(fā)絲的直徑相當(dāng)于6萬(wàn)個(gè)納米.納米小得可愛(ài),卻威力無(wú)比,它可以對(duì)材料性質(zhì)產(chǎn)生影響,并發(fā)生變化,使材料呈現(xiàn)出極強(qiáng)的活躍性.科學(xué)家們說(shuō),納米這個(gè)“小東西”將給人類生活帶來(lái)的震憾會(huì)比被視為迄今為止影響現(xiàn)代生活方式最為重要的計(jì)算機(jī)技術(shù)更深刻、更廣泛、更持久.

1.2 讓學(xué)生知道納米技術(shù)應(yīng)用廣泛

在汽車行業(yè),納米技術(shù)的應(yīng)用十分廣闊.特別是納米技術(shù)的集成,可以使這個(gè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生新的亮點(diǎn),擁有更清潔的能源、更好的安全性能,更強(qiáng)的馬力等等.這些方面已經(jīng)引起一些大公司的關(guān)注,預(yù)計(jì)在近期內(nèi)可形成約10億美元的市場(chǎng).

在建材行業(yè),納米技術(shù)的全面應(yīng)用,將使這個(gè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)生翻天覆地的一場(chǎng)革命,綠色家具、環(huán)保潔具、綠色裝修、清潔能源等等,將徹底改變?nèi)祟惖纳?

在紡織行業(yè),納米技術(shù)的應(yīng)用將給人類提供更加舒適的著裝,提供更優(yōu)良品質(zhì)的功能纖維,甚至可以應(yīng)用到國(guó)防技術(shù)上,從而引發(fā)紡織面料的又一次革命,提高我國(guó)紡織品的附加值和我國(guó)紡織業(yè)的整體實(shí)力水平,同時(shí)大大提高我國(guó)纖維產(chǎn)業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力,把我國(guó)從紡織大國(guó)變成真正的紡織強(qiáng)國(guó).

在機(jī)械行業(yè),納米技術(shù)的應(yīng)用,將解決該行業(yè)的一些難題,加速產(chǎn)品的升級(jí)換代,提升我國(guó)機(jī)械工業(yè)的水平,從而促進(jìn)我國(guó)的加工制造業(yè)飛速發(fā)展,承擔(dān)起世界加工廠的重任.

在改造傳統(tǒng)工業(yè)部門的同時(shí),納米經(jīng)濟(jì)也在促進(jìn)著新興經(jīng)濟(jì)部門的不斷發(fā)展和創(chuàng)新.下面讓我們具體的來(lái)看一下納米技術(shù)對(duì)新興經(jīng)濟(jì)的作用.

在電子信息產(chǎn)業(yè),納米技術(shù)的應(yīng)用將為電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展克服以強(qiáng)場(chǎng)效應(yīng)、量子隧穿效應(yīng)等為代表的物理限制,制造出基于量子效應(yīng)的新型納米器件和制備技術(shù).這將是對(duì)信息產(chǎn)業(yè)和其它相關(guān)產(chǎn)業(yè)的一場(chǎng)深刻的革命.這些技術(shù)的突破將全面地改變?nèi)祟惖纳娣绞?正如美國(guó)《新技術(shù)周刊》指出,納米技術(shù)在電子信息產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用,將成為21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的一個(gè)主要發(fā)動(dòng)機(jī),其作用可使微電子學(xué)在20世紀(jì)后半葉對(duì)世界的影響相形見(jiàn)絀.

納米技術(shù)將在生物醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、人類健康等生命科學(xué)領(lǐng)域有重大應(yīng)用.在納米生物材料、微細(xì)加工、光學(xué)顯示、生物信息和分子生物學(xué)等技術(shù)積累的基礎(chǔ)上,發(fā)展生物芯片技術(shù),形成新型生物分子識(shí)別的專家系統(tǒng)、臨床疾病檢測(cè)系統(tǒng)、藥物篩選系統(tǒng)和生物工業(yè)活性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等實(shí)用化技術(shù),具有重要的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)前景.

納米技術(shù)在環(huán)保產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用,將使處理“三廢”的手段更有效率,使人類居住的環(huán)境得到很大程度的改善.我國(guó)為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,對(duì)新型納米環(huán)境材料及技術(shù)也提出了新的迫切需求.

2 了解我們身邊的納米材料和納米技術(shù)的應(yīng)用

這樣的例子舉不勝舉,完全可以讓學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)自己搜尋,然后再相互溝通和交流.

比如:日本的8 mm攝像機(jī)的生產(chǎn),抗菌除臭冰箱、洗衣機(jī)、高性能彩打墨粉等,都是采用的納米技術(shù),如果在分散的納米分子材料上經(jīng)過(guò)特殊處理,再運(yùn)用到纖維物體上,那么衣服就可以不粘油、不粘水,由于納米分子非常非常小,它不會(huì)影響纖維物體的透氣性和清洗效果.

又如:納米技術(shù)用在醫(yī)學(xué)上,專家們把磁性納米復(fù)合高分子微粒用于細(xì)胞分離,或者把非常細(xì)小磁性納米微粒,放入一種液體中,然后讓病人喝下后,對(duì)人身體的病灶部位進(jìn)行治療,并且通過(guò)操縱,可使納米微粒在人的身體病灶部位聚集進(jìn)行有目標(biāo)的治療,在不破壞正常細(xì)胞的情況下,可以把癌細(xì)胞等分離出來(lái),也可以制成靶向藥物控釋納米微粒載體(俗稱“生物導(dǎo)彈”),用于治療腦栓塞等疾病,同時(shí)也可用納米技術(shù)生產(chǎn)出納米探針(微型機(jī)器人)深入體內(nèi)治療疾病或清理體內(nèi)垃圾等.如果在火箭燃料中加入不到1%的納米鋁粉,就可將燃燒能力提高一倍,納米技術(shù)如果應(yīng)用在陶瓷上,可使陶瓷具有超塑性,大大增強(qiáng)了陶瓷的韌性,不怕摔,不怕碎,陶瓷堅(jiān)固無(wú)比.另外,戴上涂有納米涂料的眼鏡,在寒冷的冬季,人們從室外進(jìn)入室內(nèi),就能避免眼鏡上蒙上一層水氣.令科學(xué)家高興的是,納米鈦與樹(shù)脂化合后生成的多種全新涂料,具有多種同類產(chǎn)品無(wú)法相比的優(yōu)越性,在海水中浸泡10年不損,并具有神奇的自我修復(fù)能力和自潔性,納米鈦還作為唯一對(duì)人植物神經(jīng)、味覺(jué)沒(méi)有任何影響的金屬,其用途廣泛.

3 利用掃描隧道顯微鏡TSTM看微觀世界并制作簡(jiǎn)單的納米材料

3.1 了解掃描隧道顯微鏡的原理,學(xué)會(huì)操作掃描隧道顯微鏡

掃描隧道顯微鏡Scanning Tunneling Microscope縮寫為STM.它作為一種掃描探針顯微術(shù)工具,掃描隧道顯微鏡可以讓科學(xué)家觀察和定位單個(gè)原子,它具有比它的同類原子力顯微鏡更加高的分辨率.此外,掃描隧道顯微鏡在低溫下可以利用探針尖端精確操縱原子,因此它在納米科技既是重要的測(cè)量工具又是加工工具.

STM使人類第一次能夠?qū)崟r(shí)地觀察單個(gè)原子在物質(zhì)表面的排列狀態(tài)和與表面電子行為有關(guān)的物化性質(zhì),在表面科學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域的研究中有著重大的意義和廣泛的應(yīng)用前景,被國(guó)際科學(xué)界公認(rèn)為20世紀(jì)80年代世界十大科技成就之一.

掃描隧道顯微鏡的工作原理簡(jiǎn)單得出乎意料.就如同一根唱針掃過(guò)一張唱片,一根探針慢慢地通過(guò)要被分析的材料(針尖極為尖銳,僅僅由一個(gè)原子組成).一個(gè)小小的電荷被放置在探針上,一股電流從探針流出,通過(guò)整個(gè)材料,到底層表面.當(dāng)探針通過(guò)單個(gè)的原子,流過(guò)探針的電流量便有所不同,這些變化被記錄下來(lái).電流在流過(guò)一個(gè)原子的時(shí)候有漲有落,如此便極其細(xì)致地探出它的輪廓.在許多的流通后,通過(guò)繪出電流量的波動(dòng),人們可以得到組成一個(gè)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的單個(gè)原子的美麗圖片.

操作掃描隧道顯微鏡是個(gè)精細(xì)活兒,學(xué)生需要在教師指導(dǎo)下分步驟反復(fù)訓(xùn)練才能逐漸熟練起來(lái).制作一個(gè)良好的針尖是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵,而針尖的材料是鉑金,為了讓這個(gè)價(jià)格昂貴的實(shí)驗(yàn)耗材以后少損失,教師特別需要指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)初學(xué)好此基本功,這就如同學(xué)武功的人一定要練好馬步一樣.同時(shí),學(xué)生還需要學(xué)會(huì)操作軟件,記錄數(shù)據(jù)和圖像,因此學(xué)生需要具備一定的操作電腦的能力.

3.2 學(xué)會(huì)制作納米材料

比如Fe納米材料的制備方法可以分為兩種:

(1)物理制備方法

具體又包含氣相法、惰性氣體蒸發(fā)、原位加壓制備法、磁控濺射法與等離子體法等.

(2)化學(xué)制備方法

具體又包含水熱法、溶膠-凝膠法、噴霧干燥法、微乳法等.

我們可以與學(xué)生用其中一兩種方法嘗試制作Fe納米材料并[HJ1.73mm]研究其性質(zhì),這需要學(xué)生具備一定的物理、化學(xué)知識(shí)功底.

4 了解假納米和納米技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)

4.1 納米打假

納米技術(shù)并非高不可攀,但也決非人人都能“納”一把,因此,我們要提前做好納米技術(shù)的打假工作,為納米技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造良好的空間.現(xiàn)在只要留心大城市的市場(chǎng)上,打著“納米家用電器”、“納米防輻射衣服”、“納米防紫外線化妝品”、“納米太陽(yáng)傘”等新奇廣告招牌隨處可見(jiàn),就如同“綠色食品”、“基因食品”、“數(shù)字電視”等一樣,“前衛(wèi)”商品堂而皇之地?cái)[在商場(chǎng)的柜臺(tái)上,納米技術(shù)的用途相當(dāng)廣泛這點(diǎn)不錯(cuò),但還沒(méi)有到廣泛地應(yīng)用階段,因此,一些企業(yè)借納米造勢(shì),趁老百姓對(duì)納米技術(shù)的內(nèi)涵還不太清楚,或把一點(diǎn)點(diǎn)皮毛的加工謊稱為納米技術(shù),甚至置納米材料不會(huì)釋放微波這一普通常識(shí)不顧,聲稱自己產(chǎn)品能釋放保健微波來(lái)欺騙消費(fèi)者.

學(xué)生既然在學(xué)校學(xué)習(xí)了相應(yīng)的納米知識(shí),應(yīng)該去更多地影響身邊的人,幫助大家識(shí)別真假納米,這其實(shí)也是學(xué)生學(xué)以致用的過(guò)程,在這過(guò)程中,學(xué)生會(huì)更多地查找資料,思考討論,更進(jìn)一步提高了科學(xué)研究的能力.

4.2 納米技術(shù)的負(fù)面效應(yīng)

北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院劉元方院士說(shuō),隨著納米科技的迅猛發(fā)展,各種性能優(yōu)異的納米材料已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室走出來(lái),成為觸手可及的商品,但除了產(chǎn)品功能,這些新型材料對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有被我們了解.

目前需要解決的問(wèn)題是,原來(lái)沒(méi)有毒性的化學(xué)物質(zhì)到了納米尺度后是否對(duì)環(huán)境安全帶來(lái)新的風(fēng)險(xiǎn).目前有關(guān)尺度、形貌對(duì)毒性的影響,納米材料與其他物質(zhì)相互作用,外界環(huán)境如溫場(chǎng)、光場(chǎng)、pH值對(duì)暴露在環(huán)境中的納米粒子可能帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)等方面的研究甚少,基本處于空白狀態(tài).因此,需要著手建立納米尺度有毒化學(xué)物質(zhì)的數(shù)據(jù)庫(kù),進(jìn)一步明確劃分納米尺度有毒化學(xué)物質(zhì)的范圍,以利于重點(diǎn)防范這些物質(zhì)在生產(chǎn)和應(yīng)用過(guò)程中對(duì)環(huán)境安全造成的危害.

同時(shí),在納米改性升級(jí)產(chǎn)品中,對(duì)納米材料存在引起環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)的研究,也才剛剛引起人們的注意.其中最值得注意的是化工產(chǎn)品,如農(nóng)藥、化肥、殺蟲(chóng)劑,因?yàn)檫@些產(chǎn)品與農(nóng)業(yè)關(guān)系密切.納米材料改性后產(chǎn)品功能升級(jí),提高了使用效率,但是無(wú)機(jī)納米粒子和有機(jī)修飾的納米粒子,以及納米尺度的有機(jī)金屬離子的絡(luò)合物卻直接暴露在空氣、水和土壤中,它們給環(huán)境安全帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)引起高度重視.

納米技術(shù)的新了解范文第2篇

[關(guān)鍵詞] 納米技術(shù) 體育 應(yīng)用 思考

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,如何將納米科技真正應(yīng)用于體育運(yùn)動(dòng),使運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練更加科學(xué)化,使運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力和運(yùn)動(dòng)技術(shù)水平得到更充分的發(fā)揮,運(yùn)動(dòng)成績(jī)的提高更加有保證已經(jīng)成為研究重點(diǎn)。

一、體育與納米技術(shù)

1.利用納米技術(shù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)員的科學(xué)選材。由于納米科技推動(dòng)了微觀生物學(xué)的發(fā)展進(jìn)程,運(yùn)用人類基因組計(jì)劃和納米技術(shù),有助于我們對(duì)人類基因組中與運(yùn)動(dòng)成績(jī)密切相關(guān)的基因加以認(rèn)識(shí)和了解。有研究表明,人類基因組中有某些與人類運(yùn)動(dòng)能力密切相關(guān)的基因,其多態(tài)性的差異,有可能是造成人們運(yùn)動(dòng)能力和訓(xùn)練效果巨大個(gè)體差異的最終原因。該領(lǐng)域的研究,為人們進(jìn)行有效的基因選材提供了理論基礎(chǔ),也為提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)提供事半功倍的方法。例如在運(yùn)動(dòng)員的選材方面,利用納米加工技術(shù)進(jìn)行DNA的分離和提取,可以快速有效地決定其基因序列,在分子水平上對(duì)其遺傳、發(fā)育進(jìn)行研究,實(shí)現(xiàn)更高層次的基因選材。

2.利用納米科技揭示人體對(duì)各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)能力的適應(yīng)度和對(duì)各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)能力的遺傳度,找到運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練在人體生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的關(guān)鍵階段(如青春期)的影響及作用機(jī)制。通過(guò)開(kāi)發(fā)一種可以植入皮下微型生物芯片,模擬健康人體內(nèi)的葡萄糖檢測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)機(jī)體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中血糖水平,然后根據(jù)人體需要,適時(shí)釋放糖等物質(zhì),維持機(jī)體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的血糖水平,有效地提高機(jī)體的運(yùn)動(dòng)能力。

3.利用納米技術(shù)進(jìn)行體育運(yùn)動(dòng)與健康關(guān)系的研究。利用納米微粒技術(shù),可以靈敏地檢測(cè)各種組織的特異性蛋白,探討某些運(yùn)動(dòng)性疾病的發(fā)病機(jī)制,有效地對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行醫(yī)務(wù)監(jiān)督,維護(hù)運(yùn)動(dòng)員的健康。通過(guò)納米級(jí)敏感器可以監(jiān)視運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練導(dǎo)致的細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的形態(tài)與數(shù)目的變化,以及這些變化所反映各器官功能結(jié)構(gòu)的功能狀態(tài)。納米科技在中國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用,使傳統(tǒng)中醫(yī)藥對(duì)運(yùn)動(dòng)損傷與運(yùn)動(dòng)性疾病的預(yù)防和治療具有更好的效果。

4.利用納米技術(shù)防止運(yùn)動(dòng)性疲勞和加快其恢復(fù)過(guò)程。關(guān)于運(yùn)動(dòng)性疲勞發(fā)生的機(jī)制,目前雖然有許多假說(shuō),但確切的疲勞機(jī)制還有待于進(jìn)一步研究。由于納米科技在醫(yī)學(xué)上的突破,將對(duì)運(yùn)動(dòng)疲勞機(jī)制尤其是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)方面及其靶器官和靶細(xì)胞的研究將更加深入,人們可以利用納米生物芯片直接研究機(jī)體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中骨骼肌、心肌、肝臟和神經(jīng)等組織的代謝過(guò)程,探討中樞和外周運(yùn)動(dòng)性疲勞及其恢復(fù)的生物學(xué)機(jī)制,并且可以通過(guò)某些手段(如納米藥物)抑制導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)性疲勞的基因表達(dá)或誘導(dǎo)加速恢復(fù)的基因表達(dá)。

5.利用納米技術(shù)防止運(yùn)動(dòng)損傷與運(yùn)動(dòng)性疾病的臨床診斷與治療。納米醫(yī)學(xué)材料的研制,對(duì)于人造器官、人造肌肉、骨骼、關(guān)節(jié)皮膚等成為永久性的非排斥性。用納米機(jī)械潛入人體的血管和器官,對(duì)人體進(jìn)行檢查和治療,并且可以進(jìn)入毛細(xì)血管以及器官的細(xì)胞內(nèi),對(duì)損傷的細(xì)胞進(jìn)行治療和處理,甚至可以從細(xì)胞基因組中除掉“有害”的DNA,或把正常的DNA安裝到細(xì)胞基因組中。

6.利用納米技術(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行機(jī)能評(píng)定。在人們?nèi)媪私膺\(yùn)動(dòng)引起機(jī)體產(chǎn)生適應(yīng)性變化的基因調(diào)節(jié)機(jī)制后,人們可以通過(guò)基因工程技術(shù)和納米技術(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的疲勞狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的適應(yīng)性及其免疫功能等進(jìn)行基因診斷。這種診斷一般是在基因的轉(zhuǎn)錄水平上進(jìn)行評(píng)定,可以較早地發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)工程中的機(jī)能變化,具有較好的應(yīng)用價(jià)值。

7.利用納米技術(shù)了解控制運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)水平,使運(yùn)動(dòng)員的營(yíng)養(yǎng)代謝趨于更加合理和平衡。通過(guò)納米級(jí)敏感器使運(yùn)動(dòng)員的營(yíng)養(yǎng)代謝處于一個(gè)精細(xì)、準(zhǔn)確、嚴(yán)密的監(jiān)控中。運(yùn)動(dòng)員所需的營(yíng)養(yǎng)素完全按照運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目特點(diǎn)和個(gè)人的生理特點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充和調(diào)配,使運(yùn)動(dòng)員的營(yíng)養(yǎng)變得合理化、科學(xué)化。

8.利用納米技術(shù)對(duì)體育運(yùn)動(dòng)進(jìn)行精確客觀的定量分析。利用納米技術(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)人體的骨骼、肌肉、血液組織以及心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等各器官系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的適應(yīng)性進(jìn)行客觀的精確的定量分析,不僅使運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練更具有科學(xué)性,也大大地提高運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練的成材率。

二、納米技術(shù)在競(jìng)技體育中的作用

1.納米相材料技術(shù)。這是一種通過(guò)控制結(jié)構(gòu)納米顆粒的大小而制造出強(qiáng)度、顏色和可塑性都能滿足人們需要的相材料,這種納米相材料除微觀結(jié)構(gòu)與普通材料完全不同外,在宏觀上也表現(xiàn)出許多奇妙特征,如納米相銅強(qiáng)度比普通銅高5倍,納米陶瓷摔不碎等。這種納米相材料技術(shù)已應(yīng)用在體育器械、場(chǎng)地和服裝的改進(jìn)方面。就拿撐桿跳運(yùn)動(dòng)員使用的撐桿來(lái)講,撐桿跳高最早使用的撐竿是竹竿,1942年美國(guó)運(yùn)動(dòng)員達(dá)姆首次在國(guó)際比賽中使用了輕合金撐竿而創(chuàng)下了4.77米世界記錄??梢韵胂髴?yīng)用納米相技術(shù),將會(huì)生產(chǎn)出具有“個(gè)性化”(根據(jù)撐竿跳項(xiàng)目的特點(diǎn)和競(jìng)賽規(guī)則的要求及運(yùn)動(dòng)員自身的生理和技能特征的)撐竿,使該項(xiàng)目的世界記錄再有突破。

2.納米復(fù)合改進(jìn)技術(shù)。少量納米材料可以綜合改善傳統(tǒng)材料的性能。例如美國(guó)把AL2O3納米顆粒加入到橡膠中提高了橡膠的耐磨性和介電特性。

3.納米器件技術(shù)。利用納米器件技術(shù)生產(chǎn)的分子自組織結(jié)構(gòu)可用于電子記憶、數(shù)據(jù)接收、存儲(chǔ)器和傳遞等,這種器件運(yùn)用于體育訓(xùn)練將大大增加訓(xùn)練的效率和成績(jī)。

三、納米技術(shù)應(yīng)用于競(jìng)技體育所引起的思考

綜上所述,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,納米技術(shù)在體育運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用顯得日益重要,同時(shí),也會(huì)引起一些體育道德和倫理道德問(wèn)題。同時(shí)我們要思考的是:器材的高科技化是否會(huì)削弱運(yùn)動(dòng)員在競(jìng)技體育中的主體地位,從而變相剝奪運(yùn)動(dòng)員的競(jìng)賽權(quán)利?若運(yùn)動(dòng)成績(jī)的提高在較大程度上依賴于器械和服裝的高科技化,這是否會(huì)帶來(lái)一些新的不公平?器材作弊是否會(huì)成為興奮劑的另一種表現(xiàn)形式?這些是我們必須考慮的??梢酝ㄟ^(guò)修改某些項(xiàng)目的器械的設(shè)計(jì)規(guī)則,加強(qiáng)一些項(xiàng)目的器械、服裝的申報(bào)和檢測(cè)程序,國(guó)際奧委會(huì)和各國(guó)際單項(xiàng)體育聯(lián)合會(huì)要針對(duì)納米技術(shù)等高科技的新成就加強(qiáng)新的檢測(cè)手段,來(lái)杜絕運(yùn)用器械作弊;通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)員、教練員、裁判員和科技工作者等進(jìn)行個(gè)體道德教育,以保證競(jìng)技體育更好地弘揚(yáng)奧林匹克精神。

參考文獻(xiàn):

[1]蕓世紀(jì)之交的我國(guó)運(yùn)動(dòng)形態(tài)學(xué)研究.中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué),2000,19(4):340~341

納米技術(shù)的新了解范文第3篇

什么事幾乎都能先知先覺(jué)、趕在潮頭浪尖之上的新新一族近一時(shí)期常掛在嘴邊的這句話,讓絕大部分人感到莫名其妙,不知道“納米”是何方“神圣”。北京國(guó)際周上,“納米”與智能、寬帶等字眼并肩排列,再加上剛出世各媒體一陣“熱炒涼拌”,人們對(duì)“納米”只是聞其名卻不知其實(shí)。

簡(jiǎn)單地說(shuō),“納米”是一種極微小的長(zhǎng)度單位,一納米等于十億分之一米,也等于千分之一微米,大約是三四個(gè)原子的寬度。納米科技是90年代初迅速發(fā)展起來(lái)的新興科技,其最終目標(biāo)是人類按照自己的意志直接操縱單個(gè)原子、分子,制造出具有特定功能的產(chǎn)品。納米科技以空前的分辨率為我們揭示了一個(gè)可見(jiàn)的原子、分子世界。這表明,人類正越來(lái)越向微觀世界深入,人們認(rèn)識(shí)、改造微觀世界的水平提高到了前所未有的高度。有資料顯示,2010年,納米技術(shù)將成為僅次于芯片制造的第二大產(chǎn)業(yè)。

“清潔衛(wèi)士”披掛上陣

人們?cè)絹?lái)越關(guān)注室內(nèi)環(huán)境污染。長(zhǎng)期在空調(diào)環(huán)境中工作、生活的人們不知不覺(jué)間可能會(huì)染上頭痛、胸悶、咳嗽、困乏等“空調(diào)病”,納米技術(shù)應(yīng)用于空氣凈化過(guò)濾的消息給深受“空調(diào)病”困擾的人們帶來(lái)一個(gè)驚喜。國(guó)內(nèi)首批將納米技術(shù)應(yīng)用于空調(diào)機(jī)生產(chǎn)的上海歐臣納米稀土空調(diào)就借其空氣凈化和水處理的國(guó)際技術(shù)背景,掀開(kāi)21世紀(jì)健康空調(diào)的篇章。納米是怎樣充當(dāng)“清潔衛(wèi)士”、成為空氣凈化過(guò)濾材料的呢?

據(jù)悉,這種特殊材料是由多種稀土金屬、稀有金屬、多種氧化物通過(guò)高科技方法合成的,其中加入了特殊的納米材料。在納米材料與多種稀土金屬、稀有金屬聯(lián)合作用下,便構(gòu)成了對(duì)各種有機(jī)污染物有良好去除效果的微孔活動(dòng)中心。這個(gè)中心在不改變空氣自然狀態(tài)的大前提下,過(guò)濾空氣中的有害物質(zhì),增加室內(nèi)空氣的含氧量。

經(jīng)過(guò)中國(guó)預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院檢測(cè),這種合成稀土納米材料對(duì)甲醛的去除率超過(guò)90%,對(duì)苯的去除率為89.8%,對(duì)氧的去除率為81.8%,對(duì)氮氧化物的去除率高達(dá)98%,對(duì)香煙煙霧的去除率為60.7%……總之,它能夠?qū)彝ズ徒ㄖb修以后散發(fā)的各種有毒、有害、致癌有機(jī)污染物進(jìn)行有效地去除。主要表現(xiàn)在――無(wú)毒害、殺菌、吸咐異味、高附著強(qiáng)度等幾個(gè)特點(diǎn)上。

“篩子”好使卻有點(diǎn)兒貴

如今,納米技術(shù)被較多地運(yùn)用于一些樓盤的內(nèi)外墻粉刷上,像作為奧運(yùn)樣板工程的首都體育館的改造工程;復(fù)旦大學(xué)研制成功的可以自我清潔的“納米二氧化鈦光催化玻璃”已經(jīng)運(yùn)用到醫(yī)院手術(shù)室器材、汽車后視鏡等方面;在國(guó)外,比如日本等地也已將納米技術(shù)開(kāi)發(fā)成功并投入使用。最早做戶式中央空調(diào)的清華同方人工環(huán)境公司表示,下一步他們將研究室內(nèi)的空氣處理系統(tǒng),不斷地融合數(shù)字控制、納米材料、光電效應(yīng)、環(huán)保介質(zhì)等現(xiàn)代高新技術(shù),提供溫度、濕度適宜,純凈新鮮的室內(nèi)空氣。

當(dāng)更多的商家包括房地產(chǎn)商對(duì)“納米”給予越來(lái)越多的關(guān),注,并將納米作為一張強(qiáng)檔綠色牌打給購(gòu)房者時(shí),人們也應(yīng)該清醒地看到納米的不成熟之處:一是納米產(chǎn)品目前可以說(shuō)是魚(yú)龍混雜,趁許多人還不太了解有關(guān)知識(shí),有些產(chǎn)品就硬往“納米”上套;而國(guó)內(nèi)外現(xiàn)在也缺乏真正權(quán)威的認(rèn)證機(jī)構(gòu),無(wú)法進(jìn)行有法律效力的認(rèn)證。此外,并不是所有的家用電器或其他產(chǎn)品都適合采用納米技術(shù)。最后,要提醒消費(fèi)者注意的是,由于成本的加大,凡沾上“納米”的東西都會(huì)比同類產(chǎn)品價(jià)格高一些。例如納米空調(diào)比同品質(zhì)普通空調(diào)貴10%到15%,消費(fèi)者對(duì)此要有心理準(zhǔn)備。

閱讀訓(xùn)練

1.人類研究納米技術(shù)的目的是什么?(用原文中的句子回答)

答:_________________________________________________________________

2.請(qǐng)根據(jù)上下文解釋下面兩句話的含義。

(1)不知道“納米”是何方“神圣”。

答:__________________________________________________________________

(2)(納米材料)剛出世時(shí)各媒體一陣“熱炒涼拌”。

答:__________________________________________________________________

3.納米技術(shù)凈化過(guò)濾空氣的過(guò)程是,先與______________聯(lián)合作用,然后___________________,最后___________________。

4.指出下列句子運(yùn)用的說(shuō)明方法,并談?wù)勥\(yùn)用這些說(shuō)明方法有什么作用。

(1)“篩子”好使卻有點(diǎn)兒貴。

答:_________________________________________________________

(2)一納米等于十億分之一米,也等于千分之一微米。

答:_________________________________________________________

5.“納米”有哪些不成熟之處?怎么理解類似納米的新興科技在發(fā)展中的“不成熟”?

答:不成熟:_________________________________________________

理解:_______________________________________________________

6.查閱有關(guān)資料,對(duì)“納米”和納米技術(shù)作一個(gè)簡(jiǎn)介。(200字左右)

答:_________________________________________________________

7.你還知道納米技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的其他應(yīng)用嗎?請(qǐng)?jiān)倥e兩例。

答:__________________________________________________________

8.請(qǐng)簡(jiǎn)要談?wù)劶{米的發(fā)展過(guò)程對(duì)我們有何啟示?

納米技術(shù)的新了解范文第4篇

Chef Michael’s寵物食品公司最近在美國(guó)舉了一場(chǎng)有獎(jiǎng)競(jìng)賽,鼓勵(lì)獨(dú)立零售商推出“寵物移動(dòng)餐車”。該公司的市場(chǎng)調(diào)查顯示,60%的養(yǎng)寵人有過(guò)在路邊的活動(dòng)餐車用餐的經(jīng)歷,其中48%的人表示非常希望餐車能提供寵物食品,這樣狗狗就可以和自己一起享用美味午餐。公司希望通過(guò)這一競(jìng)賽將“寵物餐車”的新消費(fèi)模式推廣開(kāi)來(lái),為此他們提供給競(jìng)賽的25名優(yōu)勝者每人1000美金用于將普通餐車改造為“寵物友好”餐車,這些餐車也將在日后成為Chef Michael’s產(chǎn)品的獨(dú)家移動(dòng)售賣點(diǎn)。

Hill’s公司也在去年開(kāi)展了類似的餐車計(jì)劃,并將餐車命名為“科學(xué)飼喂健康均衡移動(dòng)寵物咖啡吧”。作為新品推廣活動(dòng)之一,Hill’s公司在餐車上為養(yǎng)寵人準(zhǔn)備了全天然配方的寵物食品并免費(fèi)發(fā)放他們的Ideal Balance品牌貓狗糧試用裝。寵物食品生產(chǎn)應(yīng)用納米技術(shù)

《寵物食品產(chǎn)業(yè)》

納米技術(shù)是一項(xiàng)新興的技術(shù),它通過(guò)將物質(zhì)縮小至納米尺度后,利用其新的物質(zhì)特性和顆粒的高效穿透性來(lái)發(fā)揮作用。如今,納米技術(shù)也開(kāi)始被寵物食品生產(chǎn)領(lǐng)域所關(guān)注。

相比傳統(tǒng)的寵物飼料顆粒,納米級(jí)顆粒極小,它能夠穿透正常情況下不能穿透的細(xì)胞間隙,將營(yíng)養(yǎng)成分直接輸送到身體各部。以維他命E為例,傳統(tǒng)顆粒生產(chǎn)條件下只有1/5的成分粒子能夠穿透哺乳動(dòng)物的小腸細(xì)胞,廠商因此需要使用5倍于動(dòng)物所需劑量的維他命E才能保證動(dòng)物的日常需求量。而如果將粒子降到納米級(jí)別,其吸收率接近100%,生產(chǎn)者可以節(jié)省大量的成本來(lái)滿足產(chǎn)品所提供的營(yíng)養(yǎng),而消費(fèi)者也將相應(yīng)地減少為寵物補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)所需的花費(fèi)。

納米技術(shù)的特殊性也可被應(yīng)用于藥物生產(chǎn)領(lǐng)域,一些比前藥物無(wú)法滲透的區(qū)域如大腦和體內(nèi)胚胎現(xiàn)在通過(guò)納米技術(shù)都可以很好地吸收藥物成分。

但科研人員也提出,機(jī)體正常的吸收效率通常也兼具保護(hù)功能,在物質(zhì)成分起作用時(shí)機(jī)體需要―定時(shí)間來(lái)適應(yīng)變化,即便是對(duì)于那些必需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),過(guò)快或過(guò)高的吸收效率也可能引發(fā)其他問(wèn)題,如營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩甚至是中毒反應(yīng)。

考慮到應(yīng)用納米技術(shù)可能帶來(lái)的巨大利潤(rùn)以及其可能引發(fā)的不確定效果,美國(guó)食品藥品管理局(FDA)表示這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用雖然不違反法律,但需要針對(duì)個(gè)案具體處理。同時(shí)他們也鼓勵(lì)應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)的寵物食品生產(chǎn)廠與相關(guān)技術(shù)監(jiān)察機(jī)構(gòu)保持緊密聯(lián)系,隨時(shí)觀察這項(xiàng)技術(shù)在寵物食品領(lǐng)域的發(fā)展情況。液態(tài)與軟粒裝成寵物營(yíng)養(yǎng)品新形態(tài)

《寵物商機(jī)》

寵物營(yíng)養(yǎng)品隨著人們對(duì)寵物關(guān)懷的增加而日益熱銷,生產(chǎn)商為滿足日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)而不斷研發(fā)更有效傳遞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的載體形式以及更具針對(duì)性的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充配方。

對(duì)于養(yǎng)寵人來(lái)說(shuō),營(yíng)養(yǎng)品能否讓寵物喜歡并愿意吃下是非常重要的消費(fèi)考慮因素,適口性和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的載體形態(tài)也成為生產(chǎn)商的研發(fā)重點(diǎn)。膠囊和粉末至今還是主流的營(yíng)養(yǎng)品形態(tài),而軟粒裝和腋體裝則開(kāi)始成為新的趨勢(shì)。

液體營(yíng)養(yǎng)品的優(yōu)勢(shì)在于可方便地融入寵物飲水當(dāng)中,或是通過(guò)方便舔舐的包裝讓狗狗直接食用。營(yíng)養(yǎng)品的吸收率可由此提高到98‰通過(guò)添加肉類香氣還可提高適口性,便于喂食。軟粒裝和膠囊是類似的載體形態(tài),但對(duì)于不適合吞咽膠囊的小型犬來(lái)說(shuō),軟粒裝可通過(guò)咀嚼攝入營(yíng)養(yǎng)。隨著濕糧飼喂理念的盛行,在濕糧中添加粉狀營(yíng)養(yǎng)品也成為常態(tài)。

在購(gòu)買寵物營(yíng)養(yǎng)品時(shí),養(yǎng)寵人也會(huì)參考自己食用的營(yíng)養(yǎng)品,模仿人類營(yíng)養(yǎng)品推出的解決特定身體問(wèn)題的產(chǎn)品日益流行。復(fù)合維他命和添加了歐米伽-3和歐米伽-6的營(yíng)養(yǎng)品仍然是這一品類的主打產(chǎn)品,而這兩種產(chǎn)品也是人類營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域使用頻繁的配方。添加益生元和益生菌的腸道保健品也極具市場(chǎng)吸引力。一個(gè)新的營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域是精神營(yíng)養(yǎng)品,這類商品主要用于緩解寵物的焦慮情緒。

生產(chǎn)商建議零售商在售賣這些營(yíng)養(yǎng)品時(shí)一方面要積極為消費(fèi)者講解使用方法,另一方面也要不斷提高自己在寵物營(yíng)養(yǎng)學(xué)方面的知識(shí),從而能夠更專業(yè)地為不同消費(fèi)者提供有效建議。

寵物服飾潮流新動(dòng)向

《寵物美容資訊》

寵物的服飾總是滲透著主人對(duì)時(shí)尚的品味,借鑒人類時(shí)尚服飾流行元素,如閃亮配飾、復(fù)古風(fēng)、個(gè)性化、季節(jié)元素等等成為消費(fèi)新趨勢(shì)。

人們?cè)谙募緸閷櫸镔?gòu)買遮陽(yáng)帽和太陽(yáng)鏡,幾何圖形印花、夏威夷配色也開(kāi)始成為這一季節(jié)的流行元素。秋季的時(shí)尚則通過(guò)皮革面料來(lái)體現(xiàn)。人造水晶、珍珠和人造鉆石也開(kāi)始作為點(diǎn)綴物添加入寵物服裝中。

消費(fèi)者希望寵物的造型多樣、富于新鮮感,頻繁給寵物變裝的消費(fèi)需求使得取勝市場(chǎng)的關(guān)鍵在于產(chǎn)品的推新速度和多樣化。圍巾、項(xiàng)圈這類小飾品格外熱銷,因?yàn)樗鼈兪沟弥魅瞬槐貫榻o寵物換個(gè)新造型而購(gòu)買整套衣服。很多寵物服裝上還加入了風(fēng)趣幽默的個(gè)性宣言――主人希望寵物也能表達(dá)自己的“狗生”態(tài)度。此外,親子款式的人用手鐲與項(xiàng)圈或是使用同類寶石的人用項(xiàng)鏈和寵物服裝開(kāi)始浮出市場(chǎng),這體現(xiàn)了養(yǎng)寵人開(kāi)始希望與寵物在風(fēng)格上遙相呼應(yīng)的個(gè)l生需求。

裝飾之外,實(shí)用性依舊是重要賣點(diǎn)。通過(guò)鐳射技術(shù)將狗狗名字及主人的信息刻印在顏色鮮艷的項(xiàng)圈、圍巾或狗牌上,不僅實(shí)用而且頗具時(shí)尚氣質(zhì)。

業(yè)內(nèi)人士表示,寵物服飾市場(chǎng)的變化趨勢(shì)與幼兒服飾市場(chǎng)的發(fā)展軌跡越來(lái)越相似,商家可以從這一角度更多思考產(chǎn)品研發(fā)及推廣的策略。

環(huán)保寵物砂推廣新方法

《寵物用品全球資訊》

包括貓砂在內(nèi)的寵物排泄清潔用品同樣需要有效的促銷手段來(lái)提升銷量,同時(shí)讓消費(fèi)者對(duì)這類產(chǎn)品的功效與特色有更多了解。

首先,商家應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)消費(fèi)者了解這類產(chǎn)品的最新趨勢(shì),比如天然貓砂和再生性寵物砂對(duì)于環(huán)境保護(hù)的重要作用。天然寵物砂使用純天然材料,比如木頭,這類產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中不含有毒有害的化學(xué)制劑。而再生砂是通過(guò)循環(huán)利用技術(shù)達(dá)到廢料再利用的效果。這兩種產(chǎn)品都極具環(huán)保意義,進(jìn)而造福于人類與他們的寵物。由于使用新的生產(chǎn)工藝,這類產(chǎn)品更加輕便,更有利于消費(fèi)者購(gòu)買及零售店陳列。此外,對(duì)于一些對(duì)氣味敏感的寵物,如刺猬和澳洲飛袋鼠,這類天然寵物砂不含刺激性氣味,對(duì)排泄物氣味的吸收性也更強(qiáng),極大地解決了養(yǎng)寵人的困擾。

納米技術(shù)的新了解范文第5篇

納米材料在結(jié)構(gòu)、光電和化學(xué)性質(zhì)等方面的誘人特征,引起物家、材料學(xué)家和化學(xué)家的濃厚興趣。80年代初期納米材料這一概念形成以后,世界各國(guó)對(duì)這種材料給予極大關(guān)注。它所具有的獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì),使人們意識(shí)到它的可能給物理、化學(xué)、材料、生物、醫(yī)藥等學(xué)科的帶來(lái)新的機(jī)遇。納米材料的應(yīng)用前景十分廣闊。近年來(lái),它在化工生產(chǎn)領(lǐng)域也得到了一定的應(yīng)用,并顯示出它的獨(dú)特魅力。

1.在催化方面的應(yīng)用

催化劑在許多化學(xué)化工領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用,它可以控制反應(yīng)時(shí)間、提高反應(yīng)效率和反應(yīng)速度。大多數(shù)傳統(tǒng)的催化劑不僅催化效率低,而且其制備是憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行,不僅造成生產(chǎn)原料的巨大浪費(fèi),使效益難以提高,而且對(duì)環(huán)境也造成污染。納米粒子表面活性中心多,為它作催化劑提供了必要條件。納米粒于作催化劑,可大大提高反應(yīng)效率,控制反應(yīng)速度,甚至使原來(lái)不能進(jìn)行的反應(yīng)也能進(jìn)行。納米微粒作催化劑比一般催化劑的反應(yīng)速度提高10~15倍。

納米微粒作為催化劑應(yīng)用較多的是半導(dǎo)體光催化劑,特別是在有機(jī)物制備方面。分散在溶液中的每一個(gè)半導(dǎo)體顆粒,可近似地看成是一個(gè)短路的微型電池,用能量大于半導(dǎo)體能隙的光照射半導(dǎo)體分散系時(shí),半導(dǎo)體納米粒子吸收光產(chǎn)生——空穴對(duì)。在電場(chǎng)作用下,電子與空穴分離,分別遷移到粒子表面的不同位置,與溶液中相似的組分進(jìn)行氧化和還原反應(yīng)。

光催化反應(yīng)涉及到許多反應(yīng)類型,如醇與烴的氧化,無(wú)機(jī)離子氧化還原,有機(jī)物催化脫氫和加氫、氨基酸合成,固氮反應(yīng),水凈化處理,水煤氣變換等,其中有些是多相催化難以實(shí)現(xiàn)的。半導(dǎo)體多相光催化劑能有效地降解水中的有機(jī)污染物。例如納米TiO2,既有較高的光催化活性,又能耐酸堿,對(duì)光穩(wěn)定,無(wú)毒,便宜易得,是制備負(fù)載型光催化劑的最佳選擇。已有文章報(bào)道,選用硅膠為基質(zhì),制得了催化活性較高的TiO/SiO2負(fù)載型光催化劑。Ni或Cu一Zn化合物的納米顆粒,對(duì)某些有機(jī)化合物的氫化反應(yīng)是極好的催化劑,可代替昂貴的鉑或鈕催化劑。納米鉑黑催化劑可使乙烯的氧化反應(yīng)溫度從600℃降至室溫。用納米微粒作催化劑提高反應(yīng)效率、優(yōu)化反應(yīng)路徑、提高反應(yīng)速度方面的研究,是未來(lái)催化不可忽視的重要研究課題,很可能給催化在上的應(yīng)用帶來(lái)革命性的變革。

2.在涂料方面的應(yīng)用

納米材料由于其表面和結(jié)構(gòu)的特殊性,具有一般材料難以獲得的優(yōu)異性能,顯示出強(qiáng)大的生命力。表面涂層技術(shù)也是當(dāng)今世界關(guān)注的熱點(diǎn)。納米材料為表面涂層提供了良好的機(jī)遇,使得材料的功能化具有極大的可能。借助于傳統(tǒng)的涂層技術(shù),添加納米材料,可獲得納米復(fù)合體系涂層,實(shí)現(xiàn)功能的飛躍,使得傳統(tǒng)涂層功能改性。涂層按其用途可分為結(jié)構(gòu)涂層和功能涂層。結(jié)構(gòu)涂層是指涂層提高基體的某些性質(zhì)和改性;功能涂層是賦予基體所不具備的性能,從而獲得傳統(tǒng)涂層沒(méi)有的功能。結(jié)構(gòu)涂層有超硬、耐磨涂層,抗氧化、耐熱、阻燃涂層,耐腐蝕、裝飾涂層等;功能涂層有消光、光反射、光選擇吸收的光學(xué)涂層,導(dǎo)電、絕緣、半導(dǎo)體特性的電學(xué)涂層,氧敏、濕敏、氣敏的敏感特性涂層等。在涂料中加入納米材料,可進(jìn)一步提高其防護(hù)能力,實(shí)現(xiàn)防紫外線照射、耐大氣侵害和抗降解、變色等,在衛(wèi)生用品上應(yīng)用可起到殺菌保潔作用。在標(biāo)牌上使用納米材料涂層,可利用其光學(xué)特性,達(dá)到儲(chǔ)存太陽(yáng)能、節(jié)約能源的目的。在建材產(chǎn)品如玻璃、涂料中加入適宜的納米材料,可以達(dá)到減少光的透射和熱傳遞效果,產(chǎn)生隔熱、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好靜電屏蔽的納米涂料,所應(yīng)用的納米微粒有氧化鐵、二氧化鈦和氧化鋅等。這些具有半導(dǎo)體特性的納米氧化物粒子,在室溫下具有比常規(guī)的氧化物高的導(dǎo)電特性,因而能起到靜電屏蔽作用,而且氧化物納米微粒的顏色不同,這樣還可以通過(guò)復(fù)合控制靜電屏蔽涂料的顏色,克服炭黑靜電屏蔽涂料只有單一顏色的單調(diào)性。納米材料的顏色不僅隨粒徑而變,還具有隨角變色效應(yīng)。在汽車的裝飾噴涂業(yè)中,將納米TiO2添加在汽車、轎車的金屬閃光面漆中,能使涂層產(chǎn)生豐富而神秘的色彩效果,從而使傳統(tǒng)汽車面漆舊貌換新顏。納米SiO2是一種抗紫外線輻射材料。在涂料中加入納米SiO2,可使涂料的抗老化性能、光潔度及強(qiáng)度成倍地增加。納米涂層具有良好的應(yīng)用前景,將為涂層技術(shù)帶來(lái)一場(chǎng)新的技術(shù)革命,也將推動(dòng)復(fù)合材料的研究開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。

3.在其它精細(xì)化工方面的

精細(xì)化工是一個(gè)巨大的領(lǐng)域,產(chǎn)品數(shù)量繁多,用途廣泛,并且到人類生活的方方面面。納米材料的優(yōu)越性無(wú)疑也會(huì)給精細(xì)化工帶來(lái)福音,并顯示它的獨(dú)特畦力。在橡膠、塑料、涂料等精細(xì)化工領(lǐng)域,納米材料都能發(fā)揮重要作用。如在橡膠中加入納米SiO2,可以提高橡膠的抗紫外輻射和紅外反射能力。納米Al2O3,和SiO2,加入到普通橡膠中,可以提高橡膠的耐磨性和介電特性,而且彈性也明顯優(yōu)于用白炭黑作填料的橡膠。塑料中添加一定的納米材料,可以提高塑料的強(qiáng)度和韌性,而且致密性和防水性也相應(yīng)提高。國(guó)外已將納米SiO2,作為添加劑加入到密封膠和粘合劑中,使其密封性和粘合性都大為提高。此外,納米材料在纖維改性、有機(jī)玻璃制造方面也都有很好的應(yīng)用。在有機(jī)玻璃中加入經(jīng)過(guò)表面修飾處理的SiO2,可使有機(jī)玻璃抗紫外線輻射而達(dá)到抗老化的目的;而加入A12O3,不僅不影響玻璃的透明度,而且還會(huì)提高玻璃的高溫沖擊韌性。一定粒度的銳鈦礦型TiO2具有優(yōu)良的紫外線屏蔽性能,而且質(zhì)地細(xì)膩,無(wú)毒無(wú)臭,添加在化妝品中,可使化妝品的性能得到提高。超細(xì)TiO2的應(yīng)用還可擴(kuò)展到涂料、塑料、人造纖維等行業(yè)。最近又開(kāi)發(fā)了用于食品包裝的TiO2及高檔汽車面漆用的珠光鈦白。納米TiO2,能夠強(qiáng)烈吸收太陽(yáng)光中的紫外線,產(chǎn)生很強(qiáng)的光化學(xué)活性,可以用光催化降解工業(yè)廢水中的有機(jī)污染物,具有除凈度高,無(wú)二次污染,適用性廣泛等優(yōu)點(diǎn),在環(huán)保水處理中有著很好的應(yīng)用前景。在環(huán)境領(lǐng)域,除了利用納米材料作為催化劑來(lái)處理工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放的廢料外,還將出現(xiàn)功能獨(dú)特的納米膜。這種膜能探測(cè)到由化學(xué)和生物制劑造成的污染,并能對(duì)這些制劑進(jìn)行過(guò)濾,從而消除污染。

4.在醫(yī)藥方面的應(yīng)用

21世紀(jì)的健康科學(xué),將以出入意料的速度向前,人們對(duì)藥物的需求越來(lái)越高。控制藥物釋放、減少副作用、提高藥效、發(fā)展藥物定向,已提到日程上來(lái)。納米粒子將使藥物在人體內(nèi)的傳輸更為方便。用數(shù)層納米粒子包裹的智能藥物進(jìn)入人體,可主動(dòng)搜索并攻擊癌細(xì)胞或修補(bǔ)損傷組織;使用納米技術(shù)的新型診斷儀器,只需檢測(cè)少量血液就能通過(guò)其中的蛋白質(zhì)和DNA診斷出各種疾病,美國(guó)麻省理工學(xué)院已制備出以納米磁性材料作為藥物載體的靶定向藥物,稱之為“定向?qū)棥?。該技術(shù)是在磁性納米微粒包覆蛋白質(zhì)表面攜帶藥物,注射到人體血管中,通過(guò)磁場(chǎng)導(dǎo)航輸送到病變部位,然后釋放藥物。納米粒子的尺寸小,可以在血管中自由流動(dòng),因此可以用來(lái)檢查和治療身體各部位的病變。對(duì)納米微粒的臨床醫(yī)療以及放射性治療等方面的應(yīng)用也進(jìn)行了大量的研究工作。據(jù)《人民日?qǐng)?bào)》報(bào)道,我國(guó)將納米技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域獲得成功。南京??萍瘓F(tuán)利用納米銀技術(shù)研制生產(chǎn)出醫(yī)用敷料——長(zhǎng)效廣譜抗菌棉。這種抗菌棉的生產(chǎn)原理是通過(guò)納米技術(shù)將銀制成尺寸在納米級(jí)的超細(xì)小微粒,然后使之附著在棉織物上。銀具有預(yù)防潰爛和加速傷口愈合的作用,通過(guò)納米技術(shù)處理后的銀表面急劇增大,表面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,殺菌能力提高200倍左右,對(duì)臨床常見(jiàn)的外科感染細(xì)菌都有較好的抑制作用。

微粒和納粒作為給藥系統(tǒng),其制備材料的基本性質(zhì)是無(wú)毒、穩(wěn)定、有良好的生物性并且與藥物不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。納米系統(tǒng)主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的藥物的給藥。

納米生物學(xué)用來(lái)研究在納米尺度上的生物過(guò)程,從而根據(jù)生物學(xué)原理發(fā)展分子應(yīng)用工程。在金屬鐵的超細(xì)顆粒表面覆蓋一層厚為5~20nm的聚合物后,可以固定大量蛋白質(zhì)特別是酶,從而控制生化反應(yīng)。這在生化技術(shù)、酶工程中大有用處。使納米技術(shù)和生物學(xué)相結(jié)合,研究分子生物器件,利用納米傳感器,可以獲取細(xì)胞內(nèi)的生物信息,從而了解機(jī)體狀態(tài),深化人們對(duì)生理及病理的解釋。