新材料及其应用

第四节 新材料及其应用
自主学习
1．纳米是什么物理量的单位？ 2．什么叫纳米材料？ 3．举例说明纳米材料有哪些神奇的效 果？ 4．“绿色能源”有那些?使用“绿色能 源”有什么好处？ 5．记忆合金的主要成分是什么？ 6．记忆合金有什么独特的物理特性？
思考
一、纳米材料
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将某些物质的尺度加工到1～100 nm时，它 们的物理性质或者化学性质与较大尺度时相 比，发生了异常的变化，具有一些特殊的用 途，这种材料称为纳米材料。
讨论： 新材料的层出不穷，使科学 得到发展，人们生活有了改善但同时 是否也给人类带来什么不利的影响？
其实主要还是取决于材料本身，有的材料是有毒的，有害的，有些材料 是对人体或者对环境有益的，也有的是无害的。
纳米这个概念本身并不会有超越材料自身的什么神奇功能，只不过将材 料纳米化以后，原先材料自身的性能会被成倍的放大，如果是本来就有毒的 材料，纳米化以后的毒性自然也会随之增大。反之，某些药物，特别是本来 与人体环境有冲突或者由于人体排异反应而不容易进入人体的，纳米化以后 由于渗透性大幅度增强，药效也得到大幅提高，使得对人体作用明显提高， 变得更加有效，而且可以大幅度降低投放量，进而降低毒副作用。
一位学者给我们列出了这样一些数字： 根据国际上通行的能源预测，石油将在40 年时间内枯竭，天然气将在60年内用光， 煤炭也只能用220年。
世界各地的人们已经意识到那种无节制的能源消 耗将会导致地球环境条件的进一步恶化，造成对人 类生活方式的破坏。现在，世界各国都在积极开发 各类新能源，特别是可再生的“绿色能源”。
会自洁的纳米领带
高科技-纳米织物整 理技术（环保 无毒）领 带具有：防水防污 、除 菌防霉、防辐射防静电 等效果，可保持领带永 洁常新。
纳米能量口罩
具有杀菌、除臭、高 度阻隔飞沫、透气、抗紫 外线、消炎消肿、活血镇 痛等功效
纳米陶瓷杯
用纳米陶瓷粉 制成的陶瓷，具有 一定的可韧性。纳 米陶瓷杯还具有保 健作用
3、氢燃料： 无污染、无噪声、 高效率
三：记忆合金
1、记忆合金的主要成份是 镍 和 钛 。
2、记忆合金的物理性质：当物体温度达到一定的数值时，材
料内部的_晶_体__结_构_ 会发生变化，从而导致了外形的变化。
用记忆合金材料制作的的花在摄氏65度以上便能 自动开放，可用于各种自动调节和控制装置。
“绿色”能源
比如传统的电池污染 环境，还不能重复使用。 用锂作电极制造出的锂离 子电池，体积小、质量轻、 能够多次充电，对环境污 染小。已经被广泛地用于 移动通信、小型摄像机等 设备上。
二、“绿色能源”
1、锂电池：体积小， 质量轻，能够多次 充电使用，对环境 的污染小；
2、硅光电池：把太阳 能转化为电能，并且 对环境完全不会造成 污染；
B．硅光电池比锂电池更优越绝对无污染。 C．记忆合金是一种有记忆，能记住原来形状的一种特殊金属。 D．一般金属合在一起，能制成记忆合金。
简而言之，纳米化主要作用是高效化，至于是有害还是有益，还是在于 材料本身，不可一概而论。
练习
1．下列各种能源中，属于“绿色能源”的是A（ ）
A．太阳能
B.煤炭
C.石油
D.天燃气
2．关于“绿色”能源和记忆合金中，理解正确的是B（ ）
A．所谓“绿色”能源是指颜色是绿色的能源，如包装纸是绿 色的锂电池等。
当前，太阳能电池的开发应用已逐步走向商业化、 产业化；小功率小面积的太阳能电池在一些国家已大 批量生产，并得到广泛应用；同时人们正在开发光电 转换率高、成本低的太阳能电池；可以预见，太阳能 电池很有可能成为替代煤和石油的重要能源之一，在 人们的生产、生活中占有越来越重要的位置。
利用光电池制作自动旋转的小风扇