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纳米材料可分为人工制备与天然
天然:
•天体的陨石碎片,人体和兽类的牙齿
•蜜蜂:蜜蜂的体内存在磁性的纳米粒子, 具有“罗盘”的导航作用,并利用这种 “罗盘”来确定其周围环境在自己头脑里 的图像而判明方向。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
§6.6.5 纳米结构和纳米材料的应用
一、纳米结构的应用 1、量子磁盘与高密度磁存储 2、高密度记忆存储元件 3、高效能量转化纳米结构 (1) 高效再生锂电池: (2)太阳能电池: (3)热电转化
纳米材料——凝聚态物理 纳米材料——半导体材料 纳米材料——化学 纳米材料——复合材料 纳米材料——医学药物
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
§6.6.4 纳米材料在高科技中的地位
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1963年,Uyeda及其合作者用气体冷凝法, 对单个的金属超微颗粒的形貌和晶体结构进 行了透射电子显微镜研究。
1970年,江崎与朱兆祥首先提出了半导体 超晶格的概念,张立纲和江崎等在实验中实 现了量子阱和超晶格,观察到了极其丰富的 物理效应。
四、光学应用

《纳米技术》PPT课件

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纳米技术
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1
纳米
“纳米”是长度单位,1nm=10-9m
即1纳米等于十亿分之一米,大约等于10个氢原子并排起 来的长度,相当于万分之一头发的粗细。纳米正好处于原 子、分子为代表的微观世界和以人类活动空间为代表的宏 观世界的中间地带,被称为介观世界。
h
2
纳米技术
纳米科学技术是研究在千万分之一米(10-8m)到亿分之一米 (10-9m)内,原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学 问;同时在这一尺度范围内对原子、分子或原子团、分子 团进行操纵和加工使其形成所需要的物质称为纳米技术。
费曼对纳米技术的最早梦想,成为一个光 辉的起点,人类开始了对纳米世界的探求。
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6
科学家发现,在纳米的世界里,物质发生了质的飞 跃。比如硅晶体是不发光的,但纳米硅却会发光;陶瓷 在通常情况下是很硬、很脆的,如果采用纳米粉体制成 纳米陶瓷,它也可以具有韧性;纳米材料还具有超塑性, 室温下的纳米铜丝经过轧制,其长度可以从1cm延伸到 100cm,其厚度可以从1mm减小到0.01mm。
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14
虽然纳米陶瓷还有许多关键技术需要解决,但其
优良的室温和高温力学性能、抗弯强度、断裂韧
性,使其在切削刀具、轴承、汽车发动机部件等
诸多方面都有广泛的应用,并在许多超高温、强
腐蚀等苛刻的环境下起着其他材料不可替代的作
用,具有广阔的应用前景。
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15
纳米级微电子元件
日本日立中心实验室利用半导体材料砷化镍, 率先开发新一代微电子元件。这些电子元件呈细长 的鬃状结晶形,粗仅20纳米,可使计算机的计算速 度、通讯用发光元件的效率数十、数百倍地提高。
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16
超微型计算机
随着微电子技术的不断发展,集成度越来越 高,计算机信息存储芯片越来越小,而存储量却 越来越大,信息容量比现有光盘高100万倍,整个 美国国会图书馆的图书都能存储在一个糖块大小 的芯片中。

纳米材料及其应用PPT课件

纳米材料及其应用PPT课件
2000s
纳米材料在各个领域得到广泛应用,成为研 究热点。
1990s
纳米技术迅速发展,出现多种制备方法。
2010s至今
纳米技术不断创新,应用领域不断拓展。
02
纳米材料的制备方法
物理法
真空蒸发冷凝法
01
在真空条件下,通过加热蒸发物质,并在冷凝过程中形成纳米
粒子。
激光诱导法
02
利用高能激光束照射物质表面,通过激光能量使物质蒸发并冷
生物法
微生物合成法
利用微生物作为模板或催化剂,通过生物反应合成具有特定结构 和性质的纳米材料。
植物提取法
利用植物中的天然成分作为原料,通过提取和纯化得到纳米材料。
酶催化法
利用酶的催化作用合成具有特定结构和性质的纳米材料。
03
纳米材料的应用领域
能源领域
01
02
03
燃料电池
纳米材料可以提高燃料电 池的效率和稳定性,降低 成本。
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目录
• 纳米材料简介 • 纳米材料的制备方法 • 纳米材料的应用领域 • 纳米材料面临的挑战与前景 • 纳米材料的应用案例分析
01
纳米材料简介
纳米材料的定义与特性
定义
纳米材料是指在三维空间中至少有一 维处于纳米尺度范围(1-100nm)或 由它们作为基本单元构成的材料。
凝形成纳米粒子。
机械研磨法
03
通过机械研磨将大块物质破碎成纳米级粒子,常见于金属、陶
瓷等硬质材料的制备。
化学法
化学气相沉积法
利用化学反应在加热条件下生成纳米粒子,通常需要使用气态反 应剂和催化剂。
溶胶-凝胶法
通过将原料溶液进行溶胶和凝胶化处理,再经过热处理得到纳米 粒子。

《纳米技术》课件

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2 纳米技术的历史
纳米技术起源于理论物理学家理查德·费曼在1959年提出的思想,随着技术的发展,纳米 技术逐渐成为研究的热点。
3 纳米技术的应用领域
纳米技术的应用涵盖医学、能源、材料制备和计算机科学等领域,为我们的生活和科学 技术带来了巨大的影响。
纳米材料
纳米颗粒
纳米颗粒是指具有纳 米级尺寸的固体颗粒, 具有特殊的物理、化 学和光学性质,广泛 应用于电子、光催化 和生物医学等领域。
纳米技术在计算机科学领域有着独特的应用,如 纳米电子器件和量子计算。
纳米技术的风险
1
环境风险
纳米材料的释放和排放可能对环境产生影响,需要注意管理这些风险以保护生态 系统。
2
生物风险
纳米材料对生物体的毒性和生物相容性需要进行评估,确保安全使用纳米技术。
3
社会风险
纳米技术可能带来一定的社会和伦理问题,需要谨慎考虑与管理,确保科技发展 的可持续性。
发展趋势
未来的纳米技术
纳米技术的发展将进一步拓展应用领域,如量子纳 米技术和纳米机器人等,开启更加神奇的科技时代。
可持续发展的纳米技术
纳米技术的可持续发展将关注环境友好性、资源高 效利用和社会公平性,推动科技与可持续发展的融 合。
结论
纳米技术拥有巨大的潜力,同时也带来一定的风险。为了实现纳米技术的可 持续发展,需要政府、企业和公众的共同参与和监管。
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欢迎来到《纳米技术》PPT课件!通过本次讲解,您将深入了解纳米技术的简 介、纳米材料、纳米制备方法、应用领域、风险以及发展趋势。准备好开启 科技的奇妙之旅了吗?
纳米技术简介
1 什么是纳米技术
纳米技术是研究和应用材料、装置和系统的科学、工程和技术的一门学科,其尺度位于 纳米米级尺度范围内。

纳米技术PPT

纳米技术PPT

研究表明,人的牙 齿之所以具有很高的 强度,是因为它是由 磷酸钙等纳米材料构 成的。
20
正象20世纪70年代微电子技术产生的信 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。
Armstrong (IBM首席科学家阿姆斯特朗 )
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。
棒、纳米管、纳米带等; (3) 二维,指在三维空间中有一维在纳米尺度,如超薄膜、
多层膜、超晶格等。
15
16
纳米材料大部分都是由人工制备的,属于人工材 料,但是自然界中早就存在纳米微粒和纳米固体。 例如天体的陨石碎片,人体和兽类的牙齿都是由 纳米微粒构成的。而浩瀚的海洋就是一个庞大超 微粒的聚集场所。
17
3、特殊的磁学性质 人们发现鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趋磁 细菌等生物体中存在超微的磁性颗粒,使这类生物在地磁 场导航下能辨别方向,具有回归的本领。
18
陶瓷材料在通常情况下呈脆性,陶瓷茶壶一摔就碎,然 而由纳米超微颗粒压制成的纳米陶瓷材料,竟然可以象弹 簧一样具有良好的韧性。
19
发光材料制作的电视屏幕可 以象一幅图画一样卷起来带 走。纳米有机发光材料的特 点是材料既具有柔性,同时 可以在电场的作用下发出各 种颜色的光。用碳纳米管制 成电子枪,可点亮新一代平面 显示屏。
8
纳米固体燃料 实验发现
纳米铜和铝一遇到空气就会 激烈燃烧,发生爆炸,可以 作为未来的固体燃料使火箭 具有更大的推动力。
• 1959年费曼在一次题为《在底部还有很大空间》(“There is Plenty of Room at the Bottom. ”)著名的演讲中提出 “如果有 一天能按人的意志安排一个个原子和分子,将会产生什么样的奇 迹呢?”并预言,说人类可以用新型的微型化仪器制造出更小的 机器,最后人们可以按照自己的意愿从单个分子甚至单个原子开 始组装,制造出最小的人工机器来。可以说这些都是纳米技术的 最早的动意/梦想。

纳米材料及纳米技术应用PPT课件

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02
03
生物检测
纳米材料可以作为药物的载体, 实现药物的精准传输和定向释放, 提高治疗效果并降低副作用。
纳米材料可以增强医学成像的效 果,提高诊断的准确性和可靠性。
纳米材料可以用于检测生物标志 物和病原体,快速、准确地诊断 疾病。
环境领域
空气净化
纳米材料可以用于空气过滤和净化,去除空气中的有 害物质和异味。
感谢您的观看
03 纳米技术的应用领域
能源领域
高效电池
01
纳米技术可以改善电池的能量密度和充电速度,提高电池的效
率和寿命。
太阳能利用
02
纳米结构可以增强太阳能电池的光吸收和光电转换效率,降低
成本并提高发电量。
燃料电池
03
纳米材料可以提高燃料电池的效率和稳定性,降低燃料电池的
重量和体积。
医疗领域
01
药物传输
医学成像
水处理
纳米技术可以用于水处理,去除水中的有害物质和杂 质,提高水质和安全性。
土壤修复
纳米材料可以用于土壤修复,去除土壤中的重金属和 有害物质,降低土壤污染的风险。
04 纳米材料的安全与伦理问 题
纳米材料对环境和生态系统的影响
纳米材料在环境中的迁移 和转化
纳米材料在土壤、水体和大气中的分布、转 化和归趋,可能对生态系统产生影响。
2000年代以后,随着技术的不 断进步和应用领域的扩大,纳 米科技逐渐成为全球科技领域 的研究热点。
02 纳米材料的基本特性
小尺寸效应
总结词
随着纳米材料尺寸的减小,其物理、化学和机械性能发生变化的现象。
详细描述
当物质尺寸减小到纳米量级时,由于量子尺寸效应和表面效应的影响,纳米材 料的物理、化学和机械性能会发生显著变化,表现出不同于常规材料的特性。

纳米技术ppt课件

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在第四个阶段中纳米计算机将得以实现。这个阶段的市场规模将 达到2000亿至1万亿美元。
在第五阶段里,科学家们将研制出能够制造动力源与程序自律化 的元件和装置,市场规模将高达6万亿美元。
.
5. 纳米技术的主要研究项目
主要有超细薄膜、碳纳米管、纳米陶瓷、金属纳米晶体和 量子点线等。
1) 超细薄膜
超细薄膜的厚度通常只有1纳米-5纳米,甚至会做成1个分 子或1个原子的厚度。超细薄膜可以是有机物也可以是无机物, 具有广泛的用途。如沉淀在半导体上的纳米单层,可用来制 造太阳能电池,对开发新型清洁能源有重要意义;将几层薄 膜沉淀在不同材料上,可形成具有特殊磁特性的多层薄膜, 是制造高密度磁盘的基本材料。
.
3) 陶瓷材料 陶瓷材料在通常情况下具有坚硬、易碎的特点,但
由纳米超微颗粒压制成的纳米陶瓷材料却具有良好的 韧性,有的可大幅度弯曲而不断裂,表现出金属般的 柔韧性和可加工性。
.
纳米技术的内容
纳米技术包含下列四个主要方面: 1、纳米材料:
当物质到纳米尺度以后,大约是在0.1—100纳米这个范围空间,物质的性 能就会发生突变,出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子, 也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。如果仅仅是尺 度达到纳米,而没有特殊性能的材料,也不能叫纳米材料。
.
2) 碳纳米管
碳纳米管是由碳60分子经加工形成的一种直径只有几纳米 的微型管,是纳米材料研究的重点之一。与其它材料相比, 碳纳米管具有特殊的机械、电子和化学性能,可制成具有导 体、半导体或绝缘体特性的高强度纤维,在传感器、锂离子 电池、场发射显示、增强复合材料等领域有广泛应用前景, 因而受到工业界的普遍重视。目前,碳纳米管虽仍处于研究 阶段,但许多研究成果已显示出良好的应用前景。

纳米技术简介PPT课件

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纳米科学技术是世纪年代末期刚 刚诞生并正在崛起的新科技,它的基本 涵义是在纳米尺寸(10-10-10-7m)范围内 认识和改造自然,通过直接操作和安排 原子、分子创新新物质。
1
1993年,“NATURE”杂志的副总编在该杂志 上发表评论性的论文指出,以单电子隧道效应为 基础的单电子晶体管很可能在2000年以后问世。 他的论文发表两年以后,日本科学家率先在实验 室里研制成功单电子晶体管,其使用的硅和二氧 化钛的纳米尺寸达到了几个纳米。近一两年来, 美国普度大学也制造出在室温下就具有单电子 隧道效应的单电子晶体管。有人预计单电子晶 体管和超导相干器件以及微小磁场探测器很可 能成为纳米电子技术的核心
2
纳米材料的应用 1、陶瓷增韧; 2、磁性材料; 3、纳米微粒的活性及其在催化方面的应用; 4、光学应用; 5、其他应用。
3
磁性材料
(1)巨磁电阻材料; (2)新型的磁性液体和磁记录材料、磁性液 体; (3)纳米微晶软磁材料; (4)纳米微晶稀土永磁材料; (5)纳米磁致冷工质;
4
纳米材料的应用 1、陶瓷增韧; 2、磁性材料; 3、纳米微粒的活性及其在催化方面的应用; 4、光学应用; 5、其他应用。
5
光学应用
(1)红外反射材料; (2)优异的光吸收材料; (3)隐身材料“隐身”是指把人体伪装起 来,让别人看不见;
6
其他应用
纳米抛光液、纳米静电屏蔽材料、导电

纳米技术及其应用

纳米技术及其应用
纳米体系的光、热、电、磁等物理性质与常规 材料不同,出现许多新奇特性。
西安交通大学
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9
A、神奇的介观世界 ——特性畸变
直到80年代,科学家才惊奇的发现,在宏 观与微观之间的纳米体系(介观)中,许多我 们认为理所应当的性质都完全变了模样。
西安交通大学
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A、神奇的介观世界 ——特性畸变
在介观状态时,金属竟会失去了典型金属特征, 常态下电阻较小的金属到纳米级电阻会增大,电阻温 度系数下降甚至出现负数。 原是绝缘体的氧化物到了纳米级,电阻却反而下降; 纳米二氧化硅比典型的粗晶二氧化硅的电阻下降了几 个数量级;
西安交通大学
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ห้องสมุดไป่ตู้
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B、巨大的应用价值 ——轻工领域纳米材料的应用
把金属的纳米颗粒放入陶瓷中,可大大改善材料的力学性 质。
纳米Si2O3和SiO2粒子放入橡胶中可提高橡胶的介电性和耐 磨性。
SiOx放入金属或合金中可以使晶粒细化,大大改善力学性 质,提高了高温冲击韧性。
美国成功地把纳米粒子用于磁制冷上。
纳米技术及其应用
西安交大 王琪琨
一、什么是纳米、纳米材料、纳米科学、纳 米技术? 二、纳米技术的应用
西安交通大学
·
1
一、什么是纳米、纳米材料?
1纳米是10亿分之1 米。80年代材料科学界才以长度单位 为1—100nm(纳米)范围来命名“纳米材料”。具体说纳米 材料是指长宽高(三维)至少有一个方向(一维)处于纳米 量级的材料。 1、零维材料:纳米级质点或纳米微粒。 2、一维材料:纳米丝、纳米线、纳米管。 3、二维材料:纳米量级厚度的薄膜,与其多层膜, 4、块体纳米材料:基于上述低维材料所构成的致密或非致

《纳米技术》课件

《纳米技术》课件
上形成薄膜或结构。
化学气相沉积
利用化学反应,将衬底上的材 料通过化学反应转化为固态薄
膜或结构。
纳米制造技术的应用
微电子器件制造
利用纳米制造技术可以制造出 更小、更快、更低功耗的微电
子器件。
生物医学应用
纳米制造技术可以用于药物输 送、组织工程和诊断试剂的制 备。
环境监测与治理
纳米制造技术可以用于环境监 测和治理领域,例如空气和水 的净化等。
纳米技术的研发和应用需要克服许多技术难 题,如纳米尺度下的控制和测量等。
02
01
成本问题
纳米技术的研发和应用需要大量的资金和资 源投入,成本较高。
04
03
如何应对纳米技术的挑战
加强监管
建立完善的监管体系, 对纳米技术的安全性和 伦理问题进行评估和管 理。
促进合作
加强国际合作和交流, 共同推进纳米技术的研 发和应用。
医疗领域
用于药物输送、肿瘤诊 断和治疗、生物成像等 。
环境领域
用于水处理、空气净化 、土壤修复等。
电子信息领域
用于制造高灵敏度传感 器、超高速集成电路、 高精度光学器件等。
03 纳米制造技术
纳米制造技术的定义与分类
定义
纳米制造技术是指通过控制原子、分 子等微观粒子,在纳米尺度上制造物 质和器件的工艺和技术。
利用纳米技术提高太阳能电池、燃料电池和 储能设备的效率和性能。
环境
利用纳米技术检测和治理环境污染,如水处 理和空气净化。
D
纳米技术的发展历程
1986年,扫描隧道显微镜的 发明,使科学家能够直接观 察到原子和分子的排列。
1989年,碳纳米管的发现, 为纳米材料的研究和应用开 辟了新的领域。

纳米技术在各领域的应用PPT(49张)

纳米技术在各领域的应用PPT(49张)
➢ 用分子来存储信息的元器件研究很多,但多数分子存储器不是 采用单个的分子,而是分子团存储信息;而存储和读写的方式 也多采用光学方法。例用激光照射这些分子团,激发分子团发 光,以此实现信息的存储
➢ 1999年,耶鲁大学研制的分子存储器是选用一种十分特殊的 分子,它可以直接用电子学的方法存储和读取信息
生物计算机
生物计算机主要研究目标是寻找或创造一些特定的生物 分子,并期待这些生物分子能够更加快速地完成计算机的基 本运算和存储功能,代替目前的半导体计算机中央处理器 (CPU)和存储器。
蛋白质生物计算机 DNA生物计算机
蛋白质生物计算机
以蛋白质分子为材料制造的生物计算机,不仅体积 小,质量轻,能耗小,环境适应性强,而且运算速度和 信息储存能力比现有的计算机要高出数亿倍。同时具有 和人脑一样非常优越的分析,判断,联想,记忆等智能。
电子鼻
意大利科学家研制出一种用于疾病探测的“电子鼻”, 它可以嗅出人体各种疾病的气味,是一种早期发现疾病的有 效仪器。
在这种“电子鼻”中配有非常灵敏的极其微小的生物传感器, 可以将人体的各种气味转换成电信号,经过计算机处理后绘 制成一种人体“气味图谱”,用于分析人体的健康状况。
目前,科学家们正在编制各种疾病的气味图谱,其中包括各 种癌症的气味图谱,这样就可以使疾病的诊断变得更加容易。
该温度计只有头发丝直径的千分之一,能够分辨 出1nm空间范围内千分之一摄氏度的温度变化。 这项研究进展为纳米尺度温度传感器的应用打下 了一定的基础
纳米微粒探测器
传统探矿过程是在预先选定的位置上下钻取样品再 分析。下钻取样深度要达数十米,工作量巨大。此 外,探矿下钻取样位置选择有一定的随机性,下钻 取样得到的样品的分析结果有可能不是所期望的矿 石标本,使得探矿工程前功尽弃

《纳米技术就在我们身边》ppt课件

《纳米技术就在我们身边》ppt课件
2.看看关于纳米技术的动漫,拓展 自己的想象力。
THNAK YOU
① 21世纪必将是纳米的世纪。
纳米技术的重要性
② 什么是纳米技术呢?这得从纳米说起。 纳米技术的含义
③ 纳米技术就在我们身边。 ④ 纳米技术可以让人们更加健康。
纳米技术的运用
⑤ 纳米技术将给人类的生活带来深刻的变化。 纳米技术的未来
段落层次
课文共五个自然段,概括每段的大意。
第一部分(1):纳米技术是高新技术。 第二部分(2):什么是纳米技术。 第三部分(3):纳米技术就在我们身边。 第四部分(4):纳米技术可以让人类更健康。 第五部分(5):纳米技术将给人类带来深刻的变化。
学科学的精神。
字词阅读
词语学习
纳米ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
拥有
冰箱
除臭
功能
蔬菜
材料
钢铁
隐形
健康
字词阅读
细胞
疾病
预防
病灶
需要
深刻
无能为力
认生字
pīnɡ pānɡ yōnɡ shā jūn chòu
乒乓拥杀菌臭
shū tàn ái zhènɡ lǜ jí
蔬碳癌症率疾 灶
写生字

yōnɡ xiānɡ chòu shū
纳拥箱臭蔬
纳米技术就在我们身边。
拓展延伸
如果让你利用纳米技术, 你希望把它运用到生活的哪些 地方?发挥你的想象说一说。
纳米技术将会使人们的生活更加美好。
纳米抗菌衬衫和领带
纳米塑料啤酒瓶
纳米牙刷
纳米技术就在我们身边。
拓展延伸
纳米技术的新产品:
自洁玻璃在玻璃表 面上涂抹一层特殊的纳 米涂料后,使得含水、 甚至含油的液体难以附 着在玻璃的表面。
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在介观状态时,金属竟会失去了典型金属特征, 常态下电阻较小的金属到纳米级电阻会增大,电阻温 度系数下降甚至出现负数。 原是绝缘体的氧化物到了纳米级,电阻却反而下降; 纳米二氧化硅比典型的粗晶二氧化硅的电阻下降了几 个数量级;
2020-11-9
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11
A、神奇的介观世界 ——特性畸变
10-25nm的铁磁金属微粒,其矫顽力比相同的宏观材料 大1000倍,而当颗粒尺寸小于10nm,矫顽力变为零, 表现为超顺磁性。 纳米金属粒子失去原有的光泽,都呈现黑色。纳米微
2020-11-9
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B、巨大的应用价值 ——轻工领域纳米材料的应用
把金属的纳米颗粒放入陶瓷中,可大大改善材料的力学性 质。
纳米Si2O3和SiO2粒子放入橡胶中可提高橡胶的介电性和耐 磨性。
SiOx放入金属或合金中可以使晶粒细化,大大改善力学性 质,提高了高温冲击韧性。
美国成功地把纳米粒子用于磁制冷上。
表面原子数增多导致庞大的比表面,原子配位不
足,键态严重失配,存在大量的悬键和不饱和键, 因而表面能极高,出现许多活性中心。
2020-11-9
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13
A、神奇的介观世界 ——表面效应
有极强的吸附能力。对物质腐败的(i)氧原子、 (ii)氧自由基,(iii)生异味的烷烃类分子等。 极强的抓俘能力,使其具有防腐抗菌功能; 纳米材料具有催化剂的良好性能。 储氢。
A、神奇的介观世界 B、巨大的应用价值 C、产品创新的好思路
2020-11-9
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8
A、神奇的介观世界
——尺寸效应
尺度下降使纳米体系包含的原子数大大降低, 宏观固体的准连续能带消失了,而表现为分裂 的能级,量子尺寸效应十分显著。
尺寸小,电子被局限在一个纳米空间,电子输 运受到限制,电子平均自由程缩短,电子的局 域性和相干性增强。
2020-11-9
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14
B、巨大的应用价值 ——分子设计原子组装(纳米组装)
59年,美国理查得范曼提出了一个设想:“如果有一 天可以按照人的意志安排一个个原子的话,将会产生 奇迹!”
89年,美国IBM公司实现了用单个原子排列IBM商标。
日本单个原子排列了汉字“原子”的字型。
这时,科学家们由探索纳米颗粒制备方法和特殊性能, 转向了如何利用它的奇特理、化和力性能,设计纳米 组装体系和纳米结构材料及其应用。
化纤防静电。金属纳米微粒为解决化纤制品静电问题 提供了一条新途径。日本和德国已开发出了相应的产 品。
纳米氧化铝的悬浮液被用于高级光学玻璃、石英晶体及各 种宝石的抛光。
纳米微粒加入油墨中可改善油墨的流动性,美国已出现了 纳米微粒生产颜料的专利。
2020-11-9
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B、巨大的应用价值 ——轻工领域纳米材料的应用
静电屏蔽涂料。需要树脂加碳黑来进行静电屏蔽。日 本松下公司已研制成功具有良好静电屏蔽作用的纳米 涂料,可以通过控制纳米微粒的种类来控制涂料的颜 色。
3、新的物理效应。量子尺寸效应,表面效应, 隧道效应。
2020-11-9
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5
我国的水平
科学领先行列:论文统计第三
– 、北大 刘忠范 吴全德 薛增泉 – 、清华 范守善 – 、西交大 CNT—FED 朱长纯 – 、中科院固体研究所 张立德 – 、中科院物理所 谢思深 – 、中科院化学所 江雷 – 、国家领导人非常重视,大投入,我国领先
纳米体系的光、热、电、磁等物理性质与常规 材料不同,出现许多新奇特性。
2020-11-9
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9
A、神奇的介观世界 ——特性畸变
直到80年代,科学家才惊奇的发现,在宏 观与微观之间的纳米体系(介观)中,许多我 们认为理所应当的性质都完全变了模样。
2020-11-9
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A、神奇的介观世界 ——特性畸变
纳米技术及其应用
西安交大 王琪琨
一、什么是纳米、纳米材料、纳米科学、纳 米技术? 二、纳米技术的应用
2020-11-9
谢谢观赏
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一、什么是纳米、纳米材料?
1纳米是10亿分之1 米。80年代材料科学界才以长度单位 为1—100nm(纳米)范围来命名“纳米材料”。具体说纳米 材料是指长宽高(三维)至少有一个方向(一维)处于纳米 量级的材料。 1、零维材料:纳米级质点或纳米微粒。 2、一维材料:纳米丝、纳米线、纳米管。 3、二维材料:纳米量级厚度的薄膜,与其多层膜, 4、块体纳米材料:基于上述低维材料所构成的致密或非致
粒的吸收带普遍存在“蓝移”。
纳米粉体的熔点、烧结温度均比常规粉体低得多。
2020-神奇的介观世界 ——表面效应
纳米材料的尺寸小,位于表面的原子数所占总原子 数的比例很大,产生相当高的表面能。
随着粒径减小,表面原子数迅速增加:
粒径10nm时,表面原子所占比例20%,包含原子数3 104 ; 粒径为2nm,所占比例增加到80%,包含2.5102原子 ; 粒径达到1nm时,所占比例竟有99%,但是所包含的总原子 数只有30。
的领域、国家目标、国家安全、市场导引。
2020-11-9
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二、纳米材料及其应用
1、纳米技术——21世纪新产品诞生的源泉 2、受到各国关注的新科技 3、纳米二氧化钛在有机物废水处理中的应用 4、纳米陶瓷极具市场潜力 5、产品形成系列,应用前景看好
2020-11-9
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1、纳米技术—— 21世纪新产品诞生的源泉
密块体材料。 5、纳米复合材料:纳米材料分散于其它材料(有机与无机 )中构成的纳米复合材料,分散相为纳米尺度。
2020-11-9
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纳米科学
1、纳米物理 2、纳米化学 3、纳米机械学 4、纳米电子学 5、纳米生物学 6、纳米测量学
2020-11-9
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纳米技术
– 1、纳米材料的制备
– 2、纳米结构的组装技术
– 3、纳米器件、电路与系统的设计、制造、 测试技术
– 4、纳米应用技术,生物、医疗、材料、 能源、环境、国防、航空航天等。
2020-11-9
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纳米尺度的意义
1、值得注意的是从蛋白质、病毒到细胞,都是 在1—100nm尺度范围。纳米结构也是生命现 象的基本结构。
2、凝聚态物理学中早已明确的特征长度,电子 波长与平均自由程,激子的半径,匀畴粒子的 临界尺寸,铁磁性向顺磁性转化的尺寸。
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