纳米生物医学材料PPT课件

特殊的力学性质
纳米材料具有大的界面，界面的原子排列是相当混乱 的，原子在外力变形的条件下很容易迁移，因此表现 出甚佳的韧性与一定的延展性，使一些纳米材料，如 陶瓷材料具有新奇的力学性质。 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。
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1、纳米材料概述
宏观量子隧道效应
我们用特定性质的纳米材料界面材料去包覆中 药的有效成分，到了这种环境里因亲和而溶解 ，治疗成分就会释放出来，释放出来后就可以 治病，这样治疗成分就带有很强的靶向性，进 一步提高疗效。
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1、纳米材料概述
小尺寸效应
特殊的热学性质
固态物质在其形态为大尺寸时，其熔点是固定的，超细微化后却 发现其熔点将显著降低，当颗粒小于10纳米量级时尤为显著。 例如，金的常规熔点为1064℃，当颗粒尺寸减小到2纳米尺寸时 的熔点仅为327℃左右；银的常规熔点为670℃，而超微银颗粒 的熔点可低于100℃。因此，超细银粉制成的导电浆料可以进行 低温烧结，此时元件的基片不必采用耐高温的陶瓷材料，甚至可 用塑料。采用超细银粉浆料，可使膜厚均匀，覆盖面积大，既省 料又具高质量。 超微颗粒熔点下降的性质对粉末冶金工业具有一定的吸引力。例 如，在钨颗粒中附加0.1％～0.5％重量比的超微镍颗粒后，可使 烧结温度从3000℃降低到1200～1300℃，以致可在较低的温 度下烧制成大功率半导体管的基片。
纳米生物医学材 料
¤目录¤
纳ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ生物医学材料的分类
纳米生物医学材料的应用 纳米生物医学材料发展现状
总结与展望
纳米材料
1、纳米材料概述
金属材料 高分子材料
生物化合物
纳米材料
半导体和超 导材料
硅酸盐材料
复合材料
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1、纳米材料概述
纳米(nm)是一种计量单位，1纳米是1米的 十亿分之一 (1m=1,000,000,000 nm), 人 的一根头发丝的直径相当于6万个纳米。
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1、纳米材料概述
将纳米颗粒放到织物纤维中去，做成的衣服不沾 水又防污。 在食物中添加纳米微粒，可以除味杀菌，聪明的 厂家已利用这一技术生产出可以抗菌的冰箱。
纳米陶瓷粉体作为涂料的添加剂也得到广泛的应 用，这些特种涂料涂在塑料或木材上，具有防火 、防尘和耐磨的性能。
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1、纳米材料概述
中药的有效成分一般都是油相的，如果在水相 当中纳米化，注射到患者血液当中，中药的有 效成份就会大大提高。
电子具有粒子性又具有波动性，因此存在隧道效应。近年 来，人们发现一些宏观物理量，如微颗粒的磁化强度、量 子相干器件中的磁通量等亦显示出隧道效应，称之为宏观 的量子隧道效应。宏观量子隧道效应是基本的量子现象之 一. 当微电子器件进一步微型化时必须要考虑上述的量子效应 。例如，在制造半导体集成电路时，当电路的尺寸接近电 子波长时，电子就通过隧道效应而溢出器件，使器件无法 正常工作，经典电路的极限尺寸大概在0.25微米。目前 研制的量子共振隧穿晶体管就是利用量子效应制成的新一 代器件。
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1、纳米材料概述
小尺寸效应
特殊的光学性质
当黄金被细分到小于光波波长的尺寸时，即失去了 原有的富贵光泽而呈黑色。事实上，所有的金属在 超微颗粒状态都呈现为黑色。尺寸越小颜色愈黑， 银白色的铂（白金）变成铂黑；金属铬变成铬黑。 由此可见，金属超微颗粒对光的反射率很低，通常 可低于1％，大约几微米的厚度就能完全消光。利用 这个特性可以作为高效率的光热、光电等转换材料 ，可以高效率地将太阳能转变为热能、电能。此外 又有可能应用于红外敏感元件、红外隐身技术等。
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花粉是纳米级的粒子 病毒也是纳米级的,３0-100nm. 5
1、纳米材料概述
纳米材料定义
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 ，这大约相当于10~100个原子紧 密排列在一起的尺度。
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1、纳米材料概述
纳米材料具有传统材料所不具 备的奇异或反常的物理、化学 特性。
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1、纳米材料概述
有趣的纳米效应：
通常情况下陶瓷是脆性材料，因而限制了它的 应用范围，而纳米陶瓷却变成了韧性材料，在 常温下能弯曲，不怕摔，坚固无比。 原来是导体的铜等金属，在尺寸减小到几个纳 米时就不导电了；而绝缘的二氧化硅等，当尺 寸减小到几个纳米或十几个纳米时，电阻会大 大下降，失去绝缘体特性，变得能够导电。
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1、纳米材料概述
对直径大于0.1微米的颗粒，表面 效应可忽略不计； 当尺寸小于0.1微米时，其表面原 子百分数急剧增长，甚至1克超微颗 粒表面积的总和可高达100平方米 ，这时的表面效应将不容忽略。
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1、纳米材料概述
小尺寸效应
当纳米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透射深度等物理特征 尺寸相当或更小时，晶体的周期性边界条件被 破坏，非晶态纳米颗粒的表面层附近原子密度 减小，由此导致了电、磁、声、光、热、力等 各种性能呈现新的特性，这些特性称为小尺寸 效应。
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1、纳米材料概述
小尺寸效应
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。磁性超微颗粒实质上是一个 生物磁罗盘，生活在水中的趋磁细菌依靠它游 向营养丰富的水底。
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1、纳米材料概述
小尺寸效应
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1、纳米材料概述
在水处理方面，我们做出纳米孔膜，可以用于 海水淡化、污水处理。现在海水淡化的最高水 平是淡化1吨水成本是3块钱，但用纳米技术大 概几毛钱就能淡化1吨水。 玻璃和瓷砖表面涂上纳米薄层，可以制成自洁 玻璃和自洁瓷砖，任何粘在表面上的脏物，包 括油污、 细菌，在光的照射下，由于纳米的催 化作用，都可以变成气体或者容易被擦掉的物 质。
表面效应 小尺寸效应 宏观量子隧道效应
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1、纳米材料概述
表面效应
球形颗粒的表面积与直径的平方 成正比，其体积与直径的立方成 正比，故其比表面积（表面积/ 体积）与直径成反比。随着颗粒 直径的变小，比表面积将会显著 地增加，颗粒表面原子数相对增 多，从而使这些表面原子具有很 高的活性且极不稳定，致使颗粒 表现出不一样的特性，这就是表 面效应。