纳米科技及纳米材料论文
纳米科技论文
纳米科技的发展及应用摘要:纳米科技是近期发展起来的新兴科学领域,它正在化学、物理学、生物学和电子工程学的交叉领域形成,而且不断有新的发现和突破。
本文论述了国内外纳米科技研究现状,阐释了纳米科技发展的过程,同时阐述了纳米科技在工业、医学、通信等方面的实际应用。
关键词:纳米科技;纳米材料;纳米通信1 引言纳米技术是20世纪80年代末期诞生并迅速崛起的新技术,它的基本涵义是在纳米尺寸范围内认识和改造自然,通过直接操作和安排原子、分子,创造新物质。
纳米(nm)是一个长度单位,纳米体系(通常界定为1~100nm的范围)就在其中。
这一体系既不完全适合于描述宏观领域的牛顿经典力学规律,又不完全适合于描述微观领域的量子力学规律,它表现出了许多独特的性能,需要用全新的理论、方法和表征手段在纳米尺寸范围内认识和改造自然,这就是纳米科技。
纳米科技主要包括:纳米物理、纳米化学、纳米材料、纳米生物纳米电子等分支学科,它们之间既相互独立,又相互联系。
目前,各个分支领域都取得了令人瞩目的成果,纳米科技正处于重大突破的前期。
2 中国纳米科技的研究现状中国是世界上少数几个最先开展纳米科技研究的国家之一。
20世纪80年代中期,中国开始资助纳米材料研究和纳米技术仪器装备研制,目前中国的纳米科技基础研究已在国际上占有一席之地。
1982年发明的扫描隧道显微镜(scanning tunneling microscope,STM)和1986年发明的原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)是纳米测量表征上的一个里程碑,标志着纳米科技从概念阶段,进入到实质性研究阶段。
2.1.1 纳米科技研究方面的支持情况中国对纳米科技研究的支持,始于20世纪80年代中期。
1987年,中科院化学所计算机控制的STM研制项目获中科院院长基金的资助。
自1990年以后,国家科委“攀登计划”资助了纳米科学研究。
1999年,国家科委开始在“973计划”中单独设立“纳米材料和纳米结构”研究项目。
[纳米材料与纳米技术论文]纳米技术的应用论文
[纳米材料与纳米技术论文]纳米技术的应用论文纳米材料是处于纳米尺度范围或者由该尺度范围的物质为基本结构单元所构成的超精细颗粒材料的总称,下面小编给大家分享一些纳米材料与纳米技术论文,大家快来跟小编一起欣赏吧。
纳米材料与纳米技术论文篇一纳米材料的生物安全性摘要:随着纳米科技的迅猛发展,纳米材料得到广泛应用。
本文通过对其生物安全性问题的提出及现今我国面临的问题的分析,希望纳米科技可以得到更好的发展以及纳米材料能更好地应用于生活的各个领域。
关键词:纳米材料;生物安全;应用中图分类号:G301 文献标志码:A 文章编号:1674-932409-0082-02一、什么是纳米材料纳米材料是处于纳米尺度范围或者由该尺度范围的物质为基本结构单元所构成的超精细颗粒材料的总称,根据物理形态划分,纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体和纳米相分离液体等五类。
由于纳米尺寸的物质具有与宏观物质所迥异的表面效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应和量子限域效应等,因而纳米材料具有异于普通材料的光、电、磁、热、力学、机械等性能。
1984年,德国萨尔兰大学的Gleiter以及美国阿贡试验室的Siegel相继成功地制得了纯物质的纳米细粉。
1990年7月在美国召开的第一届国际纳米科学技术会议上,正式宣布纳米材料科学为材料科学的一个新分支。
二、纳米材料生物安全性问题的提出进入21世纪以来,纳米科技发展迅猛,大规模生产的各种人造纳米材料已经在生活消费品和工业产品中广泛使用。
据统计,纳米材料已经应用在近千种消费类产品中,来提高原有的功能或获得崭新的新功能,包括化妆品、食品、服装、生活日用品、医药产品等领域。
然而,近年来的研究发现,由于小尺寸效应、量子效应和巨大比表面积等,纳米材料具有很强的“双刃剑”特性,即在提高原有材料功能同时也存在巨大的安全风险。
例如,美国科学家让一组小鼠生活在含20纳米特氟隆颗粒的空气里,结果小鼠在4小时内全部死亡;而另一组生活在含120纳米特氟隆颗粒的空气里的小鼠,却安然无恙。
纳米材料与技术论文
纳⽶材料与技术论⽂ 纳⽶技术的开发,纳⽶材料的应⽤,推动了整个⼈类社会的发展,也给市场带来了巨⼤的商业机遇。
下⾯⼩编给⼤家分享⼀些纳⽶材料与技术论⽂,⼤家快来跟⼩编⼀起欣赏吧。
纳⽶材料与技术论⽂篇⼀ 纳⽶技术与纳⽶材料在纤维中的应⽤ 摘要: 本⽂介绍了纳⽶技术在化学纤维中的应⽤⽅式,并阐述了纳⽶技术在功能性纤维和其他特种纤维中的应⽤情况,以及纳⽶材料在应⽤中存在的问题及解决⽅法,最后展望了纳⽶技术的应⽤前景。
关键词:纳⽶技术;纳⽶材料;功能性纤维;特种纤维 近年来,纳⽶技术与纳⽶材料正引起⼈们的极⼤关注。
纳⽶材料凭借其内部所特有的表⾯效应、体积效应、量⼦尺⼨效应、宏观量⼦隧道效应等四⼤效应,从⽽拥有完全不同于常规材料的奇特的⼒学性能、光学性能、热⼒性能、磁学性能、催化性能和⽣物活性等性能。
这些都为纳⽶材料在纺织⼯业的应⽤奠定了基础。
可以说,纳⽶材料是21 世纪最有前途的材料,在功能性纺织品和⾼分⼦科学领域有着⼴阔的应⽤前景。
[1] 1 纳⽶技术在化学纤维中的应⽤⽅式 纳⽶粒⼦的奇特性质为纳⽶技术的⼴泛应⽤奠定了基础,应⽤纳⽶技术开发功能性化学纤维主要有两个途径[2]。
1.1 纤维超细化 使纤维达到纳⽶级,以满⾜特殊⽤途领域的需要。
1.2 共混纺丝法 共混纺丝法是指在化纤聚合、熔融阶段或纺丝阶段加⼊功能性纳⽶材料粉体,以使⽣产出的化学纤维具有某些特殊的性能。
此法是⽣产功能性化纤的主要⽅法。
由于纳⽶粉体的表⾯效应,其化学活性⾼,经过分散处理后,容易与⾼分⼦材料相结合,较普通微粉体更容易共熔混纺;⽽且纳⽶粉体粒径⼩,能较好地满⾜纺丝设备对添加物粒径的要求,在化纤⽣产过程中能较好地避免对设备的磨损、堵塞及纤维可纺性差、易断丝等问题;对化纤的染⾊、后整理加⼯及服⽤性能等也不会造成很⼤的影响。
该法的优点在于纳⽶粉体均匀地分散在纤维内部,因⽽耐久性好,其赋予织物的功能具有稳定性。
⽬前化纤产品中复合型纤维的⽐例不断扩⼤,如果在不同的原液中添加不同的纳⽶粉体,可开发出具有多种功能的纺织品。
纳米技术的论文(精选五篇)
纳米技术的论文(精选五篇)第一篇:纳米技术的论文纳米技术在新型建筑材料中的应用纳米技术作为一门新兴的技术,在多个范畴具有十分重要的应用,特别是极大地推进了新型建材的开展,引见了纳米技术在新型建筑涂料、复合水泥、自洁玻璃、陶瓷、防护资料等方面的应用,经过阐述可知,纳米资料在新型建材范畴具有很好的开展应用前景。
纳米技术;新型建材;应用;前景 1 纳米涂料的应用通常传统的涂料都存在悬浮稳定性差,耐老化、耐洗刷性差,光亮度不够等缺陷。
而纳米涂料则能较好的处理这一问题,纳米涂料具有下述优越的性能:(1)具有很好的伸缩性,可以弥盖墙体细小裂痕,具有对微裂痕的自修复作用。
(2)具有很好的防水性,抗异物粘附、沾污性能,抗碱、耐冲刷性。
(3)具有除臭、杀菌、防尘以及隔热保温性能。
(4)纳米涂料的色泽鲜艳温和,手感温和,漆膜平整,改善建筑的外观等。
固然国内外对纳米涂料的研讨还处在初步阶段,但是已在工程上得到了较普遍的应用,如北京纳美公司消费的纳米系列涂料已大量应用于北京建欣苑、建东苑等住宅区的外墙粉刷,效果良好。
在首体改造工程中,运用纳米涂料1700吨,涂刷6万平方米。
复旦大学教育部先进涂料工程研讨中心的专家已研发出了“透明隔热玻璃涂料”。
2 纳米水泥的应用普通水泥混凝土因其刚性较大而柔性较小,同时其本身也存在一些固有的缺陷,使其在运用过程中不可防止地产生开裂并毁坏。
为理解决这一问题就必需加速对具有特殊性能混凝土的研发,而纳米混凝土就能有效的处理这样问题,纳米混凝土,与普通混凝土相比,纳米混凝土的强度、硬度、抗老化性、耐久性等性能均有显着进步,同时还具有防水、吸声、吸收电磁波等性能,因此可用于一些特殊的建筑设备中(如国防设备)。
通常在普通混凝土中参加纳米矿粉(纳米级SiO2、纳米级CaCO3)或者纳米金属粉末已到达纳米混凝土的性能,而且经过改动纳米资料的掺量还能配置出防水砂浆等。
目前开发研制的纳米水泥资料包括纳米防水复合水泥,纳米敏感水泥、纳米环保复合水泥以及纳米隐身复合水泥。
纳米材料与纳米技术论文
纳米材料与纳米技术论文第一篇:纳米材料与纳米技术论文纳米材料与纳米技术学院:自动化学院专业年级:2015级物联网工程学生姓名:梁建业学号:31150014734班摘要:纳米技术是当今世界最有前途的决定性技术。
文章简要了解纳米材料和纳米技术,介绍它的一些相关的应用及其在国内外的现状,并尝试预测它的发展趋势。
与此同时,也共同探讨下其存在的问题。
首先,让我们来简单地了解下纳米材料和纳米技术吧!一.什么是纳米材料?纳米是一个长度单位,1nm=10ˉ9m。
纳米材料是指在结构上具有纳米尺度调制特征的材料,纳米尺度一般是指1~100nm。
当一种材料的结构进入纳米尺度特征范围时,其某个或某些性能会发生明显的变化。
纳米尺度和性能的特异变化是纳米材料必须同时具备的两个基本特征。
按材质,纳米材料可分为纳米金属材料、纳米非金属材料、纳米高分子材料和纳米复合材料。
其中纳米非金属材料又可细分为纳米陶瓷材料、纳米氧化物材料和其他非金属纳米材料。
按纳米尺度在空间的表达特征,纳米材料可分为零维纳米材料即纳米颗粒材料、一维纳米材料(如纳米线、棒、丝、管和纤维等)、二维纳米材料(如纳米膜、纳米盘和超晶格等)、纳米结构材料即纳米空间材料(如介孔材料。
按形态,纳米材料可分为纳米颗粒材料、纳米固体材料(也称纳米块体材料)、纳米膜材料以及纳米液体材料(如磁性液体纳米材料和纳米溶胶等)。
按功能,纳米材料可分为纳米生物材料、纳米磁性材料、纳米药物材料、纳米催化材料、纳米智能材料、纳米吸波材料、纳米热敏材料以及纳米环保材料等)。
二.什么是纳米技术?纳米技术(nanotechnology)是指在0.1~100nm空间尺度上操纵原子和分子,对材料进行加工,制造具有特定功能的产品或对物质及其结构进行研究的一门综合性的高新技术学科。
其实通俗的讲就是“use little things to finish the big work”。
我们在分子原子这样的微小尺度上加工材料,得到一些新型的功能性的高科技产品,他们往往具有相比于一般材料更优良的性能,具有很高的实用价值和研究价值。
纳米材料论文
纳米材料论文篇一:纳米材料的论文纳米材料论文题目:纳米科技及纳米材料学院:专业:学号: 学生姓名:指导教师:日期: 材料与冶金学院无机非金属材料工程 202202128064 周鸣赵惠忠2022 .11.2【摘要】纳米技术是当今世界最有前途的决定性技术。
文章简要地概述了纳米技术,纳米材料的结构和特殊性质以及纳米纳米材料各方面的性能在实际中的应用,并展望了纳米材料的应用前景。
【关键词】纳米技术;纳米材料;结构;性能;应用;前景【Abstract】Nanotechnology is the world's most promising decisive technology. The article briefly outlines the nanometer technology, the structure and nano-materials and nano-materials special nature of the performance of various aspects of the application in practice, and the prospect of nano-materials applications.【Key words】 nanotechnology; Nano materials; Structure; Performance; Application; Prospects1.纳米科学和技术1.1 纳米科技的定义纳米科技是20世纪80年代末诞生并正在崛起的新科技,是一门在0.1~ 100 nm尺度空间内,研究电子、原子和分子运动规律和特性的高技术学科。
其涵义是人类在纳米尺寸〔10-9--10-7m〕范围内认识和改造自然,最终目标是通过直接操纵和安排原子、分子而创造特定功能的新物质。
纳米科技是现代物理学与先进工程技术相结合的根底上诞生的,是一门根底研究与应用研究紧密联系的新兴科学技术。
纳米科技和纳米材料的研究和应用
纳米科技和纳米材料的研究和应用纳米科技和纳米材料,指的是尺度在纳米级别的应用和材料。
纳米技术是最有前途的技术之一,已经被广泛应用于医疗、食品和军事等各个领域。
它的研究和应用,使我们有可能发现一些全新的物质和现象,以及新的工程和技术。
在这篇文章中,我们将深入探讨纳米材料的发展、生产和应用。
一、纳米材料的发展纳米材料的发展源远流长,早在二十世纪末就已经出现了大量的纳米材料。
最初的纳米材料主要是碳纳米管、金纳米颗粒和氧化铜等材料。
这些材料都有非常特殊的性质,比如说碳纳米管可以用来制作超强材料和高效电子元件,而纳米颗粒则可以应用于化学催化和表面等等。
当时的纳米技术主要是在实验室中进行的。
随着科技的进步,人们开始意识到纳米技术有着广阔的应用前景,于是全球各地开始投入大量的资金和人力进一步研发纳米技术。
随着人们对纳米技术的了解和认识不断提高,纳米技术的应用领域也越来越广泛,除了基础研究领域,在诸如高分辨率图像、纳米光学、新型净水反渗透器和抗癌药物等领域都有深入的应用。
二、纳米材料的制备纳米材料的制备,是伴随着纳米技术发展起来的。
传统的材料制备方法,相比之下它的发展还比较复杂。
制备纳米材料,需要优选适合其制备工艺的原材料,并在制备过程中,需要仔细控制制备条件,避免分子聚合度过高或分子化程度过低,同时还需要采用一些特殊的技术和工艺。
其中一项极为关键的技术就是纳米制备方法。
一般而言,纳米材料的制备方法可以分为几类:1. 物理制备法。
物理制备法主要是通过物理方式来制备纳米材料。
例如通过机械制备,火箭推进器的特种合金,还有在医学电子学中被广泛应用于电子元件的半导体器件等等都属于这种制备方法。
2. 化学制备法。
化学制备法主要是通过化学反应来制备纳米材料,该方法的优点在于制备工艺简单,可以制备出高质量的纳米材料,但缺点在于分散性和聚合性较大,必须经过处理才能性能良好。
其中较为常用的是溶胶-凝胶法,溶液法、共沉淀法等等。
3. 生物制备法。
纳米材料技术论文(2)
纳米材料技术论文(2)纳米材料技术论文篇二探析纳米技术及纳米材料的应用摘要:本文主要论述了纳米材料的兴起、纳米材料及其性质表现、纳米材料的应用示例、纳米材料的前景展望,以供与大家交流。
关键词:纳米材料;应用;前景展望中图分类号:S219.04 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2013)03-(页码)-页数1.纳米技术引起纳米材料的兴起1959年,著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言,人类可以用小的机器制作更小的机器,最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品,这是关于纳米科技最早的梦想。
80年代初,德国科学家H.V.Gleiter成功地采用惰性气体凝聚原位加压法制得纯物质的块状纳米材料后,纳米材料的研究及其制备技术在近年来引起了世界各国的普遍重视。
由于纳料材料具有独特的纳米晶粒及高浓度晶界特征以及由此而产生的小尺寸量子效应和晶界效应,使其表现出一系列与普通多晶体和非晶态固体有本质差别的力学、磁、光、电、声等性能,使得对纳米材料的制备、结构、性能及其应用研究成为90年代材料科学研究的热点。
1991年,美国科学家成功地合成了碳纳米管,并发现其质量仅为同体积钢的1/6,强度却是钢的10倍,因此称之为超级纤维.这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。
1999年,纳米产品的年营业额达到500亿美元。
2.纳米材料及其性质表现2.1纳米材料纳米(nm)是长度单位,1纳米是10-9米(十亿分之一米),对宏观物质来说,纳米是一个很小的单位,不如,人的头发丝的直径一般为7000-8000nm,人体红细胞的直径一般为3000-5000nm,一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小,金属的晶粒尺寸一般在微米量级;对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示,1埃相当于1个氢原子的直径,1纳米是10埃。
一般认为纳米材料应该包括两个基本条件:一是材料的特征尺寸在1-100nm之间,二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。
纳米材料的应用研究论文
纳米材料的应用研究论文随着纳米科学技术的发展,纳米材料作为其中的重要成果,已经得到了广泛的应用。
本文将探讨纳米材料的应用研究,并对其未来发展进行展望。
一、纳米材料的应用1. 电子行业纳米材料可用于制造微型电子器件,如纳米晶体管、纳米传感器等。
其优势在于体积小、性能高、功耗低,适合于生产高性能电子产品。
例如,石墨烯就是一种高性能电子材料,其导电性高,可以应用于电子芯片、显示屏等领域。
2. 医疗行业纳米材料在医疗领域中的应用也十分广泛。
纳米材料可以用作生物传感器、基因治疗和癌症治疗等。
例如,纳米金颗粒可以被注射到肿瘤细胞中,通过激活T细胞,使其攻击癌细胞,达到治疗癌症的目的。
3. 环保领域纳米材料也可以在环境清洁方面发挥重要作用。
例如,纳米纤维可以用于制造空气过滤器和水过滤器,能够有效降低空气和水中的污染物含量。
二、纳米材料的研究方向1. 合成方法纳米材料的大规模制备是一项需要重点研究的技术。
目前,人们已经开发出了许多纳米合成方法,如物理法、化学法、生物法等。
未来,需要进一步开发更可控、更高效且成本更低的合成方法。
2. 表面修饰纳米材料的表面往往具有独特的物理化学特性,使得其在不同应用领域中的性能和功能千差万别。
因此,对纳米材料表面的修饰和控制十分关键,可以通过化学修饰、生物修饰、物理修饰等手段实现。
3. 应用研究纳米材料的应用研究是发展纳米材料的关键。
需要进行更多的基础研究和交叉研究,寻找更多的应用领域并推广应用。
三、纳米材料的未来发展纳米材料具有广泛的应用前景和良好的经济效益,因此未来发展前景十分广阔。
未来,纳米材料的发展方向可能包括以下几个方面:1. 功能多样化随着纳米材料的研究深入,人们逐渐意识到不同类型的纳米材料在各个方面都具有不同的性质和应用,因此纳米材料的未来发展可能朝着功能多样化的方向发展,满足各种不同的应用需求。
2. 大规模生产随着纳米材料的应用需求不断增加,纳米材料的大规模生产也成为未来发展中的一个热点。
纳米技术与纳米材料的研究与应用
纳米技术与纳米材料的研究与应用纳米技术是一门研究和操作纳米尺度材料和设备的技术,它具有非常广泛的应用前景。
纳米材料是指尺寸在纳米尺度范围内的材料,这些材料具有特殊的物理、化学和生物性质,使其在众多领域有着重要的应用。
目前,纳米技术和纳米材料的研究和应用已经涉及到了能源、环境、生物医药、信息技术等领域。
纳米技术在能源领域的应用非常广泛。
例如,纳米材料可以用于制备高效的太阳能电池,利用纳米结构和纳米尺寸效应,提高太阳能的光吸收和电子传输效率,从而使得太阳能电池的转换效率大幅度提高。
此外,纳米材料还可以用于制备高性能的锂离子电池和燃料电池,提高电池的能量密度和循环稳定性。
在环境领域,纳米技术也有着重要的应用。
例如,纳米材料可以用于水质净化和空气净化,利用纳米材料的大比表面积和特殊的吸附性能,去除水中的有害物质和空气中的污染物,从而实现环境污染物的高效去除和治理。
此外,纳米材料还可以用于废水处理和垃圾处理,提高处理效率和减少资源浪费。
在生物医药领域,纳米技术也有着广泛的应用。
例如,纳米材料可以用于药物的传递和释放,利用纳米尺度材料的特殊性质,将药物包裹在纳米粒子中,实现药物的靶向传递和缓释,提高药物的疗效和减少副作用。
此外,纳米材料还可以用于诊断和治疗,通过纳米粒子的特殊性质,实现对疾病的早期诊断和精确治疗。
在信息技术领域,纳米技术也有着重要的应用。
例如,纳米材料可以用于制备高密度的存储器和高速的电子元件,利用纳米结构和纳米尺寸效应,实现电子元件的超高集成和超快速度。
此外,纳米材料还可以用于制备高效的光学器件和传感器,实现信息的高速传输和高灵敏度的检测。
纳米技术和纳米材料在以上领域的应用,使得很多传统技术和材料可以得到改进和突破。
然而,纳米技术和纳米材料的研究和应用还面临着一些挑战。
首先,纳米技术的研究和操作需要高精确度的设备和控制方法,增加了实验困难和成本。
其次,纳米材料的制备和性质研究需要多学科的合作和交叉,提高了研究的难度和复杂度。
纳米复合材料与技术论文3000字
纳米复合材料与技术论文3000字纳米材料技术作为一门高新科学技术,纳米技术具有极大的价值和作用。
下面小编给大家分享一些纳米材料与技术3000字论文,希望能对大家有所帮助!纳米材料与技术3000字论文篇一:《试谈纳米复合材料技术发展及前景》[摘要]纳米材料是指材料显微结构中至少有一相的一维尺度在100nm以内的材料。
纳米材料由于平均粒径微小、表面原子多、比表面积大、表面能高,因而其性质显示出独特的小尺寸效应、表面效应等特性,具有许多常规材料不可能具有的性能。
纳米材料由于其超凡的特性,引起了人们越来越广泛的关注,不少学者认为纳米材料将是21世纪最有前途的材料之一,纳米技术将成为21世纪的主导技术。
[关键词]高聚物纳米复合材料一、纳米材料的特性当材料的尺寸进入纳米级,材料便会出现以下奇异的物理性能:1、尺寸效应当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或投射深度等物理特征尺寸相当或更小时,晶体的边界条件将被破坏,非晶态纳米微粒的颗粒表面附近原子密度减小,导致声、光电、磁、热、力学等特性呈现出新的小尺寸效应。
如当颗粒的粒径降到纳米级时,材料的磁性就会发生很大变化,如一般铁的矫顽力约为80A/m,而直径小于20nm的铁,其矫顽力却增加了1000倍。
若将纳米粒子添加到聚合物中,不但可以改善聚合物的力学性能,甚至还可以赋予其新性能。
2、表面效应一般随着微粒尺寸的减小,微粒中表面原子与原子总数之比将会增加,表面积也将会增大,从而引起材料性能的变化,这就是纳米粒子的表面效应。
纳米微粒尺寸d(nm) 包含总原子表面原子所占比例(%)103×1042044×1034022.5×1028013099从表1中可以看出,随着纳米粒子粒径的减小,表面原子所占比例急剧增加。
由于表面原子数增多,原子配位不足及高的表面能,使这些表面原子具有高的活性,很容易与其它原子结合。
若将纳米粒子添加到高聚物中,这些具有不饱和性质的表面原子就很容易同高聚物分子链段发生物理化学作用。
纳米科学技术与纳米材料发展综述
纳米科学技术与纳米材料发展综述第一篇:纳米科学技术与纳米材料发展综述纳米科学技术与纳米材料发展综述摘要:介绍了纳米科学技术、纳米材料的概况及纳米材料的结构、特性、制备方法和应用前景.关键词:纳米科学技术;纳米材料;纳米效应纳米是长度单位,原称“毫微米”即10’9米(10亿分之一米)。
纳米科学是研究在1一100纳米内原子、分子和其他类型物质的运动和变化的学问。
在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工,称为纳米技术。
20世纪80年代,纳米材料体系开始为科学家所关注,目前已成为跨世纪材料科学研究的热点。
纳米科学技术纳米科学技术是在0.1~100 nm尺度上研究和应用原子、分子现象,并由此发展起来的多学科的、基础研究与应用研究紧密联系的新的科学技术.它是现代物理(介观物理、量子力学、混沌物理和分子生物学等)和先进工程技术(计算机、微电子和扫描隧道显微镜等技术)结合的产物.纳米并非是一个新名词,但是在Nano ST中的纳米却是一种新的思考方式,即生产过程要越来越精细,以致最后在纳米尺度上直接由原子和分子制造具有特定功能的产品.因此,随着Nano ST的发展,必将引发一系列新的科学技术.国际纳米科技会议将纳米科技分为6个主要部分,即纳米电子学、纳米物理、纳米化学、纳米生物学、纳米机械学和纳米测量学.其中纳米电子学处于重要地位,其研究的直接目标就是新型的纳米电子器件,在纳米器件中,最有特色的是单电子器件.其典型结构是纳米粒子,它的电子结构特点是一个势阱内具有分立能级的量子点,若处于量子点内的电子能量高于热起伏,那么就可以检测到单电子隧穿现象.在此基础上可以构造单电子晶体管、逻辑电路、存储电路以及纳米功能元件阵列的超高密度集成电路.与现在的微电子器件相比,它具有更低的功耗、更快的开关速度、更高的存储密度以及更高的集成度.因此,它不仅有丰富的理论内容,而且有极为现实的应用前景.2 研究纳米科技的背景和意义从真空电子管的发明到晶体管的出现,从集成电路的诞生到大规模集成电路和超大规模集成电路的广泛应用,每一代小型化电子器件的出现,都带来了电子技术的革命,推动了电子科技的迅速发展,也促进了其它科技和社会生产的进步.特别是以微电子器件为基础的高速计算机的出现和个人计算机的广泛应用,使人类社会进入了计算机时代.促进计算机时代继续发展的一个重要因素是微电子器件的集成度不断提高,其芯片上的功能元件尺寸不断减小,按照目前功能元件尺寸减小的速度推算,不久的将来,芯片上功能元件的尺寸将进入纳米范围.目前,人类广泛应用的功能材料和元件,其尺寸远大于电子自由程,观测的电子输运行为具有统计平均结果.描述这些性质的主要是宏观物理量,现已有成熟的理论和技术.当功能材料和元件的尺寸逐渐减小到纳米量级时,其物理长度与电子自由程相当,载流子的输运将有明显的量子力学特征,传统的理论和技术已不再适用.因而,需要发展基于电子的波动性、电子的量子隧道效应、电子能级的不连续性、量子尺寸效应和统计涨落等特性的新的理论和新的技术.传统科学技术中元件尺寸是从毫米向微米过渡,现在,在新技术、新效应的应用中,功能元件的尺寸要求从微米向纳米过渡.如果再进一步发展,需要组装性能更新颖、结构更复杂的功能元件,就需要开发新材料和相应的组装技术,也就更需要多学科的协作与交叉发展.因此,从80年代后期开始逐渐发展起来了一个新的综合性的多学科交叉的研究领域———纳米科学技术.纳米科学技术的诞生将对生产力的发展产生深远的影响,并且有可能从根本上解决人类面临的一系列问题,例如粮食、健康、能源和环境保护等重大问题。
纳米材料论文优秀9篇
纳米材料论文优秀9篇摘要:本文主要研究了污染物的光催化降解原理,进一步分析了光催化纳米材料在环境保护工作中的应用,同时对于光催化纳米材料的应用趋势和方向也进行了必要的研究,希望对这一工作的开展提供一定的指导作用。
关键词:光催化;纳米材料;环境保护;工业废水和废气中都含有较多的毒害物质,比如有机磷农药或是二氯乙烯等,这些物质对于人体的影响都是十分明显的。
传统的水处理方式,比如吸附法、混凝法等方法在现阶段实际应用环节中仍然存在较大的困难,效果并不理想,所以在今后的实际发展过程中就需要不断探索和获取一种经济、合理的方式,实现对传统方法处理后水中的残留物质进行更有效的降解。
1976年,科学家在对紫外线光照射下对纳米TiO2进行了研究,发现这种方式可以将难以降解的有机化合物多氯联苯脱氯进行有效降解。
当前,已经发现超过3000余种难降解的有机化合物都可以借助此种方式进行降解,尤其是水中有机污染物浓度较低或是其他降解方式不佳的时候,这项技术更是能发挥出前所未有的技术优势。
一、光催化纳米材料光催化的纳米材料采用的绝大多数都是金属氧化物或是硫化物等半导体材料,是一种特殊的电子结构。
和金属相比,这种半导体存在明显的不连续性,在对电子的低能价带进行填满的过程中会和空的高能导带存在明轩的禁带,所以当二者产生的能量大于光照射的时候,在价带上的电子就会被转移到导带上,最终在半导体表面形成具备高活性的电子[1]。
二、光催化降解原理在光催化反应中,获取光激发所出现的空穴,和对给体或是受体产生的作用也是有效的。
所以在实际工作中为了确保光催化反应能更有效的进行,就应该适当降低电子和空穴之间的简单复合。
三、光催化纳米材料在环保中的应用(一)光催化纳米技术在污水处理中的应用传统的水处理方式中可以对污水中出现的悬浮物质或是泥沙等大颗粒的污染物进行去除,但是对于浓度较低的可溶性物质却很难进行有效的处理,并且由于这项工作的工作效率比较低,花费的经济成本比较高,所以很多时候并不能进行有效的处理。
纳米材料与纳米技术论文
纳米材料与纳米技术学院:自动化学院专业年级:2015级物联网工程4班学生姓名:梁建业摘要:纳米技术是当今世界最有前途的决定性技术。
文章简要了解纳米材料和纳米技术,介绍它的一些相关的应用及其在国内外的现状,并尝试预测它的发展趋势。
与此同时,也共同探讨下其存在的问题。
首先,让我们来简单地了解下纳米材料和纳米技术吧!一.什么是纳米材料?纳米是一个长度单位,1nm=10ˉ9m。
纳米材料是指在结构上具有纳米尺度调制特征的材料,纳米尺度一般是指1~100nm。
当一种材料的结构进入纳米尺度特征范围时,其某个或某些性能会发生明显的变化。
纳米尺度和性能的特异变化是纳米材料必须同时具备的两个基本特征。
按材质,纳米材料可分为纳米金属材料、纳米非金属材料、纳米高分子材料和纳米复合材料。
其中纳米非金属材料又可细分为纳米陶瓷材料、纳米氧化物材料和其他非金属纳米材料。
按纳米尺度在空间的表达特征,纳米材料可分为零维纳米材料即纳米颗粒材料、一维纳米材料(如纳米线、棒、丝、管和纤维等)、二维纳米材料(如纳米膜、纳米盘和超晶格等)、纳米结构材料即纳米空间材料(如介孔材料。
按形态,纳米材料可分为纳米颗粒材料、纳米固体材料(也称纳米块体材料)、纳米膜材料以及纳米液体材料(如磁性液体纳米材料和纳米溶胶等)。
按功能,纳米材料可分为纳米生物材料、纳米磁性材料、纳米药物材料、纳米催化材料、纳米智能材料、纳米吸波材料、纳米热敏材料以及纳米环保材料等)。
二.什么是纳米技术?纳米技术(nanotechnology)是指在~100nm空间尺度上操纵原子和分子,对材料进行加工,制造具有特定功能的产品或对物质及其结构进行研究的一门综合性的高新技术学科。
其实通俗的讲就是“use?little?things?to?finish?the?big?work”。
我们在分子原子这样的微小尺度上加工材料,得到一些新型的功能性的高科技产品,他们往往具有相比于一般材料更优良的性能,具有很高的实用价值和研究价值。
毕业论文(设计)纳米材料之综述
纳米材料之综述摘要:概述了纳米科技的内涵、纳米材料的特性、表征技术、制备及其应用。
并结合国内外对纳米材料的应用情况,概述了其研究进展。
关键词:纳米科技,纳米材料特性,表征,制备,研究进展Review of nanometer materials Abstract: The concept of nanotechnology and the strange characteristic, characterization, preparation and application of nano materials are summarized. Its development is prospected based on the situation at home and abroad.Key words: nanotechnology, characteristic , characterization,preparation,application引言:纳米科技是20世纪80年代末、90年代初逐步发展起来的新兴学科领域,它是在纳米尺度(0.1nm-100nm)上研究物质的特性和相互作用,以及利用这些特性的多学科交叉的科学和技术。
纳米材料是指晶粒和晶界等显微结构能到达纳米级尺度水平的材料,而纳米粒子是加工和制造纳米材料的原料。
由于材料的超细化,其表面的电子结构和晶体结构发生变化,产生了表面效应、小尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应,从而使得纳米材料在磁性、非线性光学、光发射、光吸收、光电导、导热性、催化、化学活性、敏感特性、电学即力学方面表现出独特的性能,并在这些领域得到很好的应用。
纳米材料的化学组成及其结构是决定其性能和应用的关键因素。
因此在原子尺度和纳米尺度对纳米材料进行表征是非常重要的。
纳米材料的表征方法很多,发展也很快,而且往往需要多种表征技术相结合,才能得到可靠的信息,这大大地推动了纳米材料科学的发展。
纳米科技论文范文
纳米科技摘要:纳米技术,作为将带来新产业革命的一门科学技术,收到了广泛关注。
纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学,主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。
21 世纪将是纳米技术的时代,随着其制备和改性技术的不断发展,纳米材料在诸多领域将会得到日益广泛的应用,在机械、电子,光学、磁学、化学和生物学领域有着广泛的应用前景。
本文主要介绍纳米材料,纳米科技的基本概念,分类以及各种纳米科技在机械领域的应用。
阐述纳米技术的发展趋势。
关键字:纳米技术,纳米材料,纳米技术在机械领域的应用现状,影响以及发展趋势。
1纳米技术纳米技术(nanotechnology)是用单个原子、分子制造物质的科学技术。
纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物,纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术,例如纳电子学、纳米材科学、纳米机械学等。
技术内容纳米技术包含下列四个主要方面:(1)纳米材料(2)纳米动力学(3)纳米生物学和纳米药物学(4)纳米电子学。
2纳米材料:纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。
其中纳米粉末开发时间最长、技术最为成熟,是生产其他三类产品的基础。
纳米材料的用途很广,主要用途有:医药使用纳米技术能使药品生产过程越来越精细,并在纳米材料的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的药品。
纳米材料粒子将使药物在人体内的传输更为方便,用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织。
使用纳米技术的新型诊断仪器只需检测少量血液,就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病。
家电用纳米材料制成的纳米材料多功能塑料,具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外线等作用,可用为作电冰箱、空调外壳里的抗菌除味塑料。
电子计算机和电子工业可以从阅读硬盘上读卡机以及存储容量为目前芯片上千倍的纳米材料级存储器芯片都已投入生产。
纳米材料科技论文
纳米材料科技论文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,这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。
下面是店铺整理的纳米材料科技论文,希望你能从中得到感悟!纳米材料科技论文篇一纳米材料综述【摘要】本文综述了纳米材料的发展、种类、结构特性、目前应用状况和相关的应用前景,并对我国和国际目前的研究水平和投入做了对比分析。
【关键词】纳米、纳米技术、纳米材料、纳米结构1 引言著名科学家费曼于1959年所作的《在底部还有很大空间》的演讲中,以“由下而上的方法”出发,提出从单个分子甚至原子开始进行组装,以达到设计要求。
他说道,“至少依我看来,物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性。
”并预言,“当我们对细微尺寸的物体加以控制的话,将极大得扩充我们获得物性的范围。
”[1]1974年,科学家唐尼古奇最早使用纳米技术一词描述精密机械加工。
1982年,科学家发明研究纳米的重要工具――扫描隧道显微镜,使人类首次在大气和常温下看见原子,为我们揭示一个可见的原子、分子世界,对纳米科技发展产生了积极促进作用。
1990年7月,第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办,标志着纳米科学技术的正式诞生。
[2]2 纳米技术纳米技术是在单个原子、分子层次上对物质的种类、数量和结构形态进行精确的观测、识别和控制的技术,是在纳米尺度范围内研究物质的特性和相互作用,并利用这些特性制造具有特定功能产品的多学科交叉的高新技术。
其最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子、分子,制造出具有特定功能的产品。
3 纳米材料3.1纳米材料的概念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,这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。
从尺寸大小来说,通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在0.1微米以下,即100纳米以下。
纳米技术与纳米技术有关的作文
纳米技术与纳米技术有关的作文英文回答:Nanotechnology and Its Applications.Nanotechnology is the study and application of materials and devices at the nanoscale, typically ranging from 1 to 100 nanometers in size. This field has attracted significant interest due to its potential to revolutionize various industries and scientific disciplines.1. Materials Science.Nanotechnology has enabled the development of novel materials with enhanced properties. For example, carbon nanotubes are exceptionally strong and lightweight, making them suitable for use in advanced composites. Similarly, nanoparticles of metals, such as gold or silver, exhibit unique optical and electronic properties that can be exploited in nanodevices.2. Electronics.The miniaturization of electronic devices using nanotechnology has led to the development of smaller, faster, and more efficient systems. Nano-transistors and nano-wires can operate at much higher frequencies than conventional transistors, improving the performance of computers and other electronic devices.3. Medicine.Nanotechnology offers promising applications in medicine. Nanoparticles can be used to deliver drugs directly to specific cells, increasing their efficacy and reducing side effects. Nanobiosensors can detect diseases at the early stages, enabling timely treatment. Tissue engineering using nanomaterials holds the potential to regenerate damaged or diseased tissues.4. Energy.Nanotechnology can contribute to the development of sustainable energy sources. Nanoscale solar cells can efficiently convert sunlight into electricity. Nano-catalysts enhance the efficiency of fuel cells and other energy conversion devices.5. Environmental Science.Nanotechnology provides tools for monitoring and mitigating environmental pollution. Nanosensors can detect trace amounts of harmful chemicals in air, water, and soil. Nanomaterials can be used to remove contaminants from wastewater and purify water sources.Challenges and Ethical Considerations.While nanotechnology holds immense promise, there are also challenges and ethical considerations that need to be addressed. Concerns over the potential health and environmental risks of nanoparticles have been raised. Additionally, the rapid pace of development in this field raises ethical questions about the responsible use ofnanotechnology.Conclusion.Nanotechnology is a rapidly evolving field with the potential to transform various industries and scientific disciplines. By manipulating materials and devices at the nanoscale, researchers can create innovative solutions for existing problems and develop groundbreaking technologies that will shape the future.中文回答:纳米技术及其应用。
纳米材料论文(优秀5篇)
纳米材料论文(优秀5篇)摘要:目前世界上上转换纳米荧光材料正处在发展阶段,材料的选择和合成有待于深入细致的研究。
本文对上转换发光纳米晶的选择和合成做了系统的讨论。
关键词:纳米材料发光材料上转换发光荧光材料双光子吸收纳米晶1.引言近年来,人们开始对荧光标记材料产生了浓厚的兴趣,特别是随着纳米技术的发展,能够进行生物标记的无机纳米晶成为人们追逐的热点,但是由于生物背底同样会产生荧光从而对荧光检测形成干扰,于是不会产生背底干扰的稀土上转换纳米发光标记材料引起了人们的注意。
1.1纳米材料简介纳术概念是1959年木,诺贝尔奖获得着理查德。
费曼在一次讲演中提出的。
他在“There is plenty of room at thebottom”的讲演中提到,人类能够用宏观的机器制造比其体积小的机器,而这较小的机器可以制作更小的机器,这样一步步达到分子尺度,即逐级缩小生产装置,以至最后直接按意愿排列原子,制造产品。
他预言,化学将变成根据人仃〕的意愿逐个地准确放置原子的技术问题,这是最早具有现代纳米概念的思想。
20世纪80年代末、90年代初,出现了表征纳米尺度的重要工具一扫描隧道显微镜(STM),原子力显微镜(AFM)一认识纳米尺度和纳米世界物质的直接的工具,极大地促进了在纳米尺度上认识物质的结构以及结构与性质的关系,出现了纳米技术术语,形成了纳米技术。
其实说起来纳米只是一个长度单位,1纳米(nm)=10又负3次方微米=10又负6次方毫米(mm)=10又负9次方米(m)=l0A。
纳米科学与技术(Nano-ST)是研究由尺寸在1-100nm之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术。
关于纳米技术,从迄今为止的研究状况来看,可以分为4种概念。
在这里就不一一介绍了。
1.2上转换纳米材料介绍稀土上转换发光材料通过多光子机制把长波辐射转换成短波辐射称为上转换。
所谓的上转换材料就是指受到光激发时,可以发射比激发波长短的荧光的材料。
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纳米科技及纳米材料姓名:胡诗晨学号:6100409211 班级:电三096班摘要:纳米技术是当今世界最有前途的决定性技术。
文章简要地概述了纳米技术,纳米材料的结构和特殊性质以及纳米纳米材料各方面的性能在实际中的应用,纳米技术在国内外的开发应用情况,并展望了纳米材料的未来发展方向。
关键字:纳米技术;纳米材料;发展方向。
正文部分:引言三、五年前,除了为数不多的科技工作者和极少数企业之外,纳米,纳米科学技术和纳米材料这些名词还鲜为人知。
时至今日,通过各种媒体的多方介绍,特别是股市的热炒,纳米、纳米科技、纳米材料已逐渐为寻常百姓茶余饭后的谈资。
媒体对纳米、纳米科技、纳米材料也表现出了非凡的热情,世界各国,特别是发达国家掀起了纳米科学技术和纳米材料的研究开发热潮。
面对骤起的世界性的纳米热潮,我们怎么把握必须认真对待。
下面来全面地了解纳米。
1.纳米科学和技术1.1 纳米科技的定义纳米科技是20世纪80年代末诞生并正在崛起的新科技,是一门在0.1~ 100 nm尺度空间内,研究电子、原子和分子运动规律和特性的高技术学科。
其涵义是人类在纳米尺寸(10-9--10-7m)范围内认识和改造自然,最终目标是通过直接操纵和安排原子、分子而创造特定功能的新物质。
纳米科技是现代物理学与先进工程技术相结合的基础上诞生的,是一门基础研究与应用研究紧密联系的新兴科学技术。
其中纳米材料是纳米科技的重要组成部分。
1.2 纳米科技的内容纳米科技主要包含:纳米物理学;纳米电子学;纳米材料学;纳米机械学;纳米生物学;纳米显微学;纳米计量学;纳米制造学等。
1.3 纳米科技的内涵第一:纳米科技不仅仅是纳米材料的问题。
目前科技界普遍公认的纳米科技的定义是:在纳米尺度上研究物质的特性和相互作用以及如何利用这些特性和相互作用的具有多学科交叉性质的科学和技术。
纳米科技与众多学科密切相关,它是一门体现多学科交叉性质的前沿领域。
现在已不能将纳米科技划归任何一个传统学科。
如果将纳米科技与传统学科相结合,可产生众多的新的学科领域,并派生出许多新名词。
这些新名词所体现的研究内容又有交叉重叠。
若以研究对象或工作性质来区分,纳米科技包括三个研究领域:纳米材料;纳米器件;纳米尺度的检测与表征。
其中纳米材料是纳米科技的基础;纳米器件的研制水平和应用程度是人类是否进入纳米科技时代的重要标志;纳米尺度的检测与表征是纳米科技研究必不可少的手段和理论与实验的重要基础。
目前人们对纳米科技的理解,似乎仅仅是讲纳米材料,只局限于纳米材料的制备,这是不全面的。
主要原因:国内科研经费的资助以及有影响的成果的获得,主要集中在纳米材料领域,而且我国目前纳米科技在实际生活中的应用也最先在纳米材料这一领域表现出来。
我国现在300余家从事纳米科技研发的公司也主要是从事纳米材料,尤其是纳米粉体材料的生产。
第二:纳米科技不仅仅是传统微加工技术的扩展和延伸。
纳米科技的最终目的是以原子、分子为起点,去设计制造具有特殊功能的产品。
在未来,人们将可以用纳米技术一个一个地将原子组装起来,制成各种纳米机器如纳米泵、纳米齿轮、纳米轴承和用于分子装配的精密运动控制器。
纳米科技研究的技术路线可分为“自上而下”和“自下而上”两种方式。
“自上而下”是指通过微加工或固态技术,不断地在尺寸上将人类创造的功能产品微型化;“自下而上”是指以原子、分子为基本单元,根据人们的意愿进行设计和组装,从而构筑成具有特定功能的产品,这主要是利用化学和生物学技术。
它的出现标志着人类改造自然的能力已延伸到原子、分子水平,标志着人类科学技术已进入一个新的时代。
纳米科技的迅猛发展将在21世纪促使几乎所有工业领域产生一场革命性的变化。
纳米材料是未来社会发展极为重要的物质基础,许多科技新领域的突破迫切需要纳米材料和纳米科技支撑,传统产业的技术提升也急需纳米材料和技术的支持。
第三:纳米材料不仅仅是颗粒尺寸减小的问题。
有些人认为,纳米技术与微米技术相比仅仅是尺寸缩小、精度提高的问题,检验一项技术或产品只要看它是否是纳米量级即可。
这种认识是片面的.]纳米科技的重要意义主要体现是在这样一个尺寸范围内,其所研究的物质对象将产生许多既不同于宏观物体也不同于单个原子、分子的奇异性质或对原有性质有十分显著的改进和提升。
因此,判断纳米材料,不仅仅看颗粒是否在纳米量级,更重要的是要检测它在这一尺寸下,是否发生了性能的改变或原有性能显著的提高。
2.国内外纳米技术和纳米材料开发及应用概况2.1纳米技术的国际竞争态势纳米技术经过上个世纪八十年代的理论和实践的大量准备,到九十年代得到很快的发展。
到世纪之交,2000年1月21日美国总统克林顿向国会提出"国家纳米技术倡议"(NNI-National Nanotechnology Initiative)以后,很快在世界上掀起纳米技术的热潮。
尽管这个热潮没有像".com"网络热那样形成狂潮,但它受到科学技术界、企业界和各国政府的高度重视。
各国政府根据自身的国情制订相应的战略规划,加大财政拨款投资,设立专职协调机构,设立各项或专项计划申请制度,鼓励大企业投资纳米技术的基础研究和应用研究,鼓励开展国际合作,建立各种开放式研究机构,对一般性应用项目放开竞争,鼓励拥有专项纳米技术的专家创建小型企业为社会提供自身专长的产品和服务等等。
2.2我国纳米技术的基本态势在纳米科技的发展初期,我国的科学家已经开始关注这方面的研究。
我国著名科学家钱学森,早在五十年代在他的"物理力学"中,就在理论上企图把微观世界同宏观世界联系起来,成为我国纳米科学的理论先驱者之一。
在六十年代后期又以哲学家的深邃眼光提出了妙观--微观--介观--宏观--宇观的思想。
到九十年代初,钱学森院士对八十年代以来纳米科技进展情况的分析,高瞻远瞩地指出"我认为纳米左右和纳米以下的结构,是下一个阶段科学发展的重点,会是一次技术革命,从而将是二十一世纪又一次产业革命。
"从1990年开始,我国就"纳米科技的发展与对策"、"纳米材料学"、"扫描探针显微学"、"微米/纳米技术"等方面,召开了数十个全国性的会议。
1993年,中国科学院还在北京主持承办了第七届国际扫描隧道显微学会议(STM'93)和第四届国际纳米科技会议(Nano IV)。
这些国内和国际会议的举办,为我国纳米科技的发展和国内学术交流与合作,起到了积极推动作用。
我国政府有关科技管理部门也较早地认识到纳米科技的重要性,并于积极地推动和财政支持。
中国科学院和国家自然科学基金委员会,从八十年代中期开始,就支持扫描探针显微镜(SPM)的研制及其在纳米尺度上科学问题的研究(1987--1995)。
国家科委出台的"攀登计划"(1990--1999)中,就有纳米科技项目,并给予连续10年的专项支持。
1999年,国家科技部又制定了"国家重点基础研究发展规划("973"计划)其中安排了"纳米材料与纳米结?项目,对纳米碳管等纳米材料的基础研究继续给予大力支持。
在国家"863"高技术计划中,也列有不少纳米材料的应用研究项目。
纳米领域首席科学家张立德研究员为此发表评论说:"纳米塑料将是我国最有希望实现产业化的纳米技术之一。
"3 纳米材料的前景3.1信息产业中的纳米技术:纳米技术在信息产业中应用主要表现在3个方面:①网络通讯、宽频带的网络通讯、纳米结构器件、芯片技术以及高清晰度数字显示技术。
②光电子器件、分子电子器件、巨磁电子器件,这方面我国还很落后,但是这些原器件转为商品进入市场也还要10年时间,所以,中国要超前15年到20年对这些方面进行研究。
③网络通讯的关键纳米器件,如网络通讯中激光、过滤器、谐振器、微电容、微电极等方面。
3.2环境产业中的纳米技术:纳米技术对空气中20纳米以及水中的200纳米污染物的降解是不可替代的技术。
要净化环境,必须用纳米技术。
我们现在已经制备成功了一种对甲醛、氮氧化物、一氧化碳能够降解的设备,可使空气中的大于10ppm的有害气体降低到0.1ppm,该设备已进入实用化生产阶段;利用多孔小球组合光催化纳米材料,已成功用于污水中有机物的降解,对苯酚等其它传统技术难以降解的有机污染物,有很好的降解效果。
近年来,不少公司致力于把光催化等纳米技术移植到水处理产业,用于提高水的质量,已初见成效;采用稀土氧化铈和贵金属纳米组合技术对汽车尾气处理器件的改造效果也很明显;治理淡水湖内藻类引起的污染,最近已在实验室初步研究成功。
3.3能源环保中的纳米技术:合理利用传统能源和开发新能源是我国当前和今后的一项重要任务。
在合理利用传统能源方面,现在主要是净化剂、助燃剂,它们能使煤充分燃烧,燃烧当中自循环,使硫减少排放,不再需要辅助装置。
另外,利用纳米改进汽油、柴油的添加剂已经有了,实际上它是一种液态小分子可燃烧的团簇物质,有助燃、净化作用。
在开发新能源方面国外进展较快,就是把非可燃气体变成可燃气体。
现在国际上主要研发能量转化材料,我国也在做,它包括将太阳能转化成电能、热能转化为电能、化学能转化为电能等。
3.4纳米生物医药:这是我国进入WTO以后一个最有潜力的领域。
目前,国际医药行业面临新的决策,那就是用纳米尺度发展制药业。
纳米生物医药就是从动植物中提取必要的物质,然后在纳米尺度组合,最大限度发挥药效,这恰恰是我国中医的想法。
在提取精华后,用一种很少的骨架,比如人体可吸收的糖、淀粉,使其高效缓释和靶向药物。
对传统药物的改进,采用纳米技术可以提高一个档次。
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