神奇的纳米材料
紫膜——神奇的生物纳米材料
《 国高 校 技术 市场 》２ ０ 中 ０ ２年 第 １ ～２期
迄 今 为 止 最 好 结 果 。 二 茂 铁 型 配 体 在 不 对 称 烯 丙 基 烷 基 化 和 胺 化 反 应 中 得 到 国 际 上 迄 今 虽 好 的 结 果 ， 方 面 的 研 究 工 作 已 发 表 在 Ａｍｅ ｈ ｍ ｏ 两 ｒＣ ｅ Ｓｅ 刊物上。
在 国 际 水 平 上 的 科 研 成 果 ， 在 研 发 有 我 国 自 主 知 也 识 产 权 的 候 选 新 药 方 面 取 得 重 要 进 展 ， 更 为 我 国 它
万儒 研究 员 为 首 的“ 性药 物 及 其 中间 体 的 生 物 合 手
成 新 途 径 研 究 课 题 组 ， 环 氧 化 酶 、 氧 化 物 氨 解 对 环
利用 酶催 化 进 行 的 生 物 合 成 是 获 得 手 性 药 物
的 又 ～ 重 要 途 径 以 中 国 科 学 院 微 生 物 研 究 所 孙
的代 谢途 径 、 自的不 同靶 分 子等 等 都 了解 甚少 。 各 黄量 院 士认 为 ， 个 重 大 项 目不 仅取 得 了 一些 这
类 极 端 嗜 盐 微 生 物 感 兴 趣 呢 ？ 这 是 因 为 在 嗜 盐 菌 紫 膜 中 含 有 与 视 觉 中 的 视 紫 红 质 相 类 似 的 蛋 白 质 （ａ ｔｆ ｒｏ ｏ ｓ ） 并 且 紫 膜 中 只 有 这 一 种 惟 一 的 ｂ ｃｅ ｏｈ ｄ ｐｉ ． ｉ ｎ
材 料 的应用 方 面 都 具 有 十 分 重 要 的 意 义 。 目前 它 在 国 际市 场上 的价 格是 每公 斤 将 近 ｌ亿 美 元 ， 当 相
已做 了 大 量 的 研 究 工 作 ， 些 成 果 已 应 用 于 工 业 有 界 我 国 将 面 对 极 大 的 压 力 ， 别 是 在 我 国 进 八 特
神奇的纳米材料PPT课件
• 1nm与1m相比，相当于玻璃弹珠跟地球相比
• 当一个男人把剃须刀放下那一小段时间，胡子已经 长了大约1 nm
• 分子中原子之间间隔是 0.12-0.15 nm • DNA双螺旋结构的直径 ～2 nm • 最小的细胞（Mycoplasma细菌）长度 ～200 nm
科学新视野
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纳米技术研究的是至少在一个维度上已经进入纳米 尺度（0.1-100 nm) 范围的材料或者器件的相关现象。
Binning and Rohrer
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An STM image of a silicon surface - each bump is one 16 atom
• 1985年 美国Rice Univ. 科学家Richard Smalley等人发现了Buckminsterfullerene，
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5/23/2020Leabharlann 3. 观察纳米世界的主要工具
• 扫描隧道显微镜（STM） • 原子力显微镜（AFM） • 扫描电子显微镜（SEM） • 透射电子显微镜（TEM）
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3.1 扫描隧道显微镜(STM)
扫描隧道显微镜的照片
刻蚀的钨针尖
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C60
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• 1989年 IBM科学家利用STM把35个氙 （Xenon）原子在光滑表面排列出IBM三个 字母，实现对单个原子的操纵。
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• 1991年 日本科学家Iijima发表了关于碳纳米 管（CNT）的研究，激起了世界范围对纳 米科技的研究热情
二氧化钛纳米材料的研究
二氧化钛纳米材料的研究好嘞，今天我们聊聊二氧化钛纳米材料。
听上去好像有点高大上，但别担心，我会用轻松幽默的方式带你了解它。
想象一下，咱们正在一杯咖啡旁，随便聊聊这东西。
二氧化钛，这个名字听起来有点像化学课上那个最讨厌的公式，但它其实是个很有意思的家伙。
它的颜色白得像刚刚打过奶泡的咖啡，特别吸引眼球。
二氧化钛被广泛应用，尤其是在颜料方面，比如我们常见的油漆、涂料，还有一些化妆品，简直是个“万金油”。
没想到吧，一个小小的化合物居然能玩出这么多花样。
说到纳米材料，听上去就像是科幻电影里的高科技，但它其实就是把材料缩小到超小的尺寸。
这种微小的粒子，跟我们平时见到的东西比起来，就像一只蚂蚁和一头大象的差别。
那些个小家伙在科学界可是大明星，尤其是在光电、催化等领域，简直是如鱼得水。
嘿，真心让人感慨，科学家的脑洞有多大！再来聊聊二氧化钛纳米材料的神奇之处。
它们不仅仅是小，还超能干。
这种材料的表面积大得惊人，就像是一块巨大的海绵，能吸收各种东西。
它们在光催化方面尤其厉害，能够帮助分解有机污染物，像个环保小卫士。
想想看，咱们的水、空气都被它清理得干干净净，真是太棒了！如果每个城市都有这么一个小助手，污染问题简直就是小菜一碟。
这种纳米材料在太阳能电池方面也展现了巨大的潜力。
太阳能是个好东西，但能不能好好利用可就看这些材料的表现了。
二氧化钛纳米材料在这方面就像是个天然的“吸光器”，能够把阳光转化成电能，想象一下，每天坐在阳光下，居然可以充电，科技真是太神奇了！咱们平常说的“阳光总在风雨后”，这下可真是让阳光为我们工作了。
科学总是有挑战的。
这些材料虽然好，但在制作和应用上还是有不少坑。
比如，二氧化钛纳米材料的稳定性问题，有时候可能会在环境中变得不太好控制。
想象一下，像小孩儿似的，刚学会走路，结果不小心摔了一跤，真是让人心疼。
但科学家们没有放弃，他们正在努力探索新的方法，试图让这些材料在各种环境中都能稳稳当当，不至于出乱子。
神奇的纳米材料作文400字
神奇的纳米材料作文400字
纳米材料，这玩意儿简直像是科幻电影里的神奇材料！你知道吗，纳米到底有多小？嘿，比头发丝儿还小几百倍呢！想象一下，
用这么微小的材料做出来的产品，那得有多牛啊！
就说纳米布料吧，穿上身儿感觉跟没穿似的，轻薄得就像空气。
但这玩意儿可不是普通布料，它能防水、防污，甚至还能抗菌。
想
想看，下雨天不怕淋湿，吃个火锅不怕溅油，多实用啊！
还有纳米涂料，涂在家具上一擦就干净，连灰尘都粘不住。
以
后家里大扫除，可就轻松多了。
而且，这种涂料还有防紫外线的作用，能保护家具不受阳光伤害。
别忘了纳米医疗技术！听说用纳米技术做的药物，能直接送到
病变的细胞里，就像有个“小快递员”帮你把药送到家。
这样一来，药效提高了，副作用也减少了，真是医学界的福音啊！
纳米材料还能用在能源领域呢！像那种纳米太阳能电池，薄得
跟纸一样，但能吸收更多的阳光，转换成电能。
以后咱们家用的太
阳能板，可能就变得跟窗帘一样方便啦！
这纳米材料真是神奇，就像打开了新世界的大门。
不过话说回来，这玩意儿虽然好，但也得合理使用，别让它成了破坏环境的元凶哦！。
初中七年级《神奇的纳米》教案
初中七年级《神奇的纳米》教案一、教学目标1.熟悉纳米科技的概念和应用；2.了解纳米材料的特殊性质，如表面积大、导电性强等；3.掌握纳米材料的制备方法；4.能够简单地谈论纳米科技的优缺点。
二、教学内容1. 纳米科技概述（1）认识纳米科技提示：纳米科学和纳米技术的起源、纳米科技在生活和实践中的应用。
（2）纳米科技的概念提示：什么是纳米? 纳米科技的定义是什么?2. 纳米材料的特殊性质（1）纳米材料的概念提示：纳米材料的构成单位及特殊性质。
（2）表面积大提示：纳米材料的表面积大是产生很多特殊性质的原因。
（3）导电性强提示：介绍纳米晶体、纳米线、纳米管等纳米材料的优异导电性能。
3. 纳米材料的制备方法（1）物理法制备纳米材料提示：制备纳米颗粒，包括惰性气体凝胶法、物理雾化法、磁控溅射法、等离子体法。
（2）化学法制备纳米材料提示：制备纳米材料的方法，包括微乳液法、胶体溶胶法、水热反应法、溶胶凝胶法等。
4. 纳米科技的应用（1）生物医学提示：纳米材料在生物医学领域的应用，从纳米传感器、纳米探针、疫苗递送和分子影像等方面进行详细介绍。
（2）能源环保提示：介绍纳米材料在能源和环保方面的应用，如太阳能电池、燃料电池、水处理等。
5. 纳米科技的优缺点（1）优点提示：纳米科技的优点，包括制造更高品质的产品，提高能源效率，对人体健康影响小等。
（2）缺点提示：纳米科技的缺点，包括纳米材料的生产过程可能对环境造成污染，对纳米材料的毒性和环境安全问题不明确等。
三、教学方法本课程内容复杂，可采取多媒体演示、课堂讨论、小组讨论等多种教学方法。
四、教学评价学生通过学习和实验，理解评价纳米材料的特殊性质和制备方法，掌握纳米科技的优缺点，提高科学素养。
在小组探究活动中，学生通过团队合作，共同协作解决问题，培养了他们的社交技能和团队意识。
五、教学资源1.教材：《文化课程标准纲要》初中物理（人教版）；2.视频：《纳米科技：小到看不见》；3.课件：纳米科技原理课件。
纳米材料在实际生活中的应用
纳米材料在实际生活中的应用在我们的日常生活中，纳米材料已经悄然无声地进入了许多领域。
这些小小的材料，尺寸在一纳米到几百纳米之间，真是让人惊讶。
它们的特性让人不得不赞叹，像是魔法一样改变了我们的生活。
今天就来聊聊这些神奇的纳米材料到底是怎么应用在我们身边的吧。
一、纳米材料的神奇特性1.1 超强的强度说到纳米材料，首先想到的就是它们的强度。
这些材料比传统的材料强得多。
比如说，碳纳米管的强度是钢铁的几十倍。
想象一下，拿一根细细的碳纳米管，竟然能承受如此巨大的压力。
这让它们在建筑和航空航天领域大放异彩。
许多现代建筑中，使用纳米材料来增强结构的稳定性，减少了重量，节省了资源。
真是一举多得。
1.2 优异的导电性再来说说导电性。
纳米材料在电气方面的表现也是令人惊叹。
比如，银纳米线是一个热门的材料，它们能够用来制造透明的导电薄膜。
你知道吗？这种薄膜可以用在智能手机的触摸屏上，让我们的生活更加便利。
而且，这种材料的成本还相对较低，简直是科技与经济的完美结合。
二、在医疗领域的应用2.1 靶向药物传递医疗领域中，纳米材料的应用让人耳目一新。
我们常常听到“靶向治疗”这个词。
其实，纳米材料在这里大显身手。
它们能把药物包裹在小小的颗粒中，精准送到病灶部位，减少了副作用。
这样一来，病人接受治疗的体验大大提升，效果也更好。
药物通过这些纳米颗粒的帮助，能够像箭一样，直达靶心。
2.2 生物传感器再来聊聊生物传感器。
纳米材料被广泛应用于医学检测。
比如说，金纳米颗粒在检测血液中的病菌时表现得十分出色。
它们能够通过颜色变化迅速反应，帮医生及时做出诊断。
这种技术简直像是为医生装上了“火眼金睛”，让医疗变得更加高效。
2.3 组织工程还有一个不可忽视的领域是组织工程。
纳米材料能帮助修复受损的组织。
科学家们正在研究如何利用纳米结构来支持细胞的生长。
未来，或许我们可以用纳米材料来制作人工器官，拯救更多的生命。
这种前景令人振奋。
三、在环境保护中的作用3.1 污水处理环境问题是当今社会的头号挑战。
神奇的纳米材料作文
神奇的纳米材料作文
朋友们！今天咱们来聊聊一种超级神奇的东西——纳米材料！
你可能会问啦，啥是纳米材料？简单说，就是特别特别小的材料，小到啥
程度呢？纳米级别的！这可比咱们头发丝的直径还要小好多好多倍呢！
纳米材料的神奇之处，那可真是数都数不过来。
比如说，有一种纳米衣服，穿在身上，不仅舒服得不得了，还能防水、防油、防污渍。
想象一下，你吃饭
的时候不小心把汤汁溅到衣服上，根本不用担心，轻轻一抖，衣服就干净如新啦，简直就像是给衣服施了魔法一样！
纳米材料做的药品也很厉害哦！它们能更精准地到达咱们身体里生病的地方，把药劲儿全使在“病灶”上，治病效果那叫一个好，还能减少副作用，让
咱们吃药治病变得更轻松。
纳米材料甚至还能用来盖房子呢！用它建成的房子，更加坚固耐用，还能
自己调节温度和湿度，冬暖夏凉，舒服极了。
纳米材料就像是一个神奇的魔法宝盒，里面装满了各种各样让人惊喜的宝贝。
相信在未来，纳米材料会给我们的生活带来更多不可思议的变化，让我们
一起期待吧！。
七年级语文《神奇的纳米》学习要点
《神奇的纳米》学习要点教学目标：1、理解课文内容，抓住文中的关键句。
2、了解纳米的有关知识和应用前景，激发学习科学的兴趣，培养科学方面的探索和创造的精神。
3、理清文章的思路，学会根据需要筛选信息。
4、学习深入浅出、生动有趣地进行说明的方法。
作者介绍：作者何佳，选自《中学生阅读》2001年第7、8期合刊。
有关资料：（一）什么是纳米技术纳米技术是指制造尺寸如分子般大小的机械装置的科学，这些机器能移动单个原子。
其名称出自纳米（nanometer）这一长度单位，1纳米为10亿分之一米，最早源于物理学家理查德·费恩曼在1959年的一次演讲，当时他提出用原子操作物质原子的构想。
纳米机器人是纳米生产制造世界的劳动大军。
顾名思义，这些机器人的大小为纳米量级。
它们用微小的手臂拾起并移动原子，靠超微电脑指导自己的行动。
纳米机器人基本分为两种：普通装配工和自我复制工。
这些分子大小的机器人可能安装有手指来操作原子，安装有探针来区别不同的原子或分子，并输入程序指挥机器人的行动。
无论制作任何东西，也无论其尺寸多大，都需要大量的装配工。
举例来说，如果需要建设一幢摩天大楼，首先让一小群装配工大量复制（克隆）自己，当数量达到万亿计后，再开始大楼的建造工作。
常规的建造方法是自上而下（Top－Down）：先将大块的钢材、木头、塑料、石头进行处理，加工成需要的大小和形状。
相反，纳米技术则是从下至上（Bottom－Up）：将原子逐一组合起来形成需要的形状。
我们知道，自下而上的方法是可行的，因为生物学就是这样的范例。
蛋白质由单个的原子和分子组成，蛋白质组合起来形成细胞，一层层细胞合成大的、复杂的生物体。
（二）纳米技术的应用物理世界的一切均由原子构成。
由于纳米机器人能操作移动原子，因此原则上纳米机器人能制造从苹果到飞机等任何东西。
纳米机器人有可能采用碳素纳米管制成。
纳米机器人十分微小，能组成上百万“人”的集团大军，在人体内游荡，消除血栓，群歼病毒和细菌，清除血液中的毒素，修复受损血管，以及完成医生梦想不到的许多其他治疗。
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神奇的纳米材料
1 纳米材料的发展历史
纳米材料的发展将1990年7月作为一个分界线，1990年7月以前为第一阶段，在这之前，从20世纪60年代末开始，人们主要在实验室探索用各种手段制备不同种材料的纳米粉末、合成块体(包括膜)研究评估表征的方法、探索纳米材料不同于常规材料的特殊性；但研究大部分局限性在单一材料。
1990年以后，纳米材料得到了迅速发展。
在理论研究方面，纳米科技的诞生，给人们的思维带来了一次革命。
它告诉我们，任何一种物质的性质都是由其本身的特性、聚集状态形式以及存在的环境条件范围决定，而且在不同的聚集状态及存在环境条件下，其自身的物性规律和运动规律都将发生根本性变化。
2 纳米材料的性能
（一）力学性质
纳米材料的位错密度很低，所以纳迷材料中位错滑移和增殖不会发生，这就是纳米晶强化效应。
使用纳米技术制成的陶瓷、纤维广泛地应用于航空、航天、航海、石油钻探等恶劣环境下使用。
（二）磁学性质
纳米多层膜系统的巨磁电阻效应高达50%，可以用于信息存储的磁电阻读出磁头，具有相当高的灵敏度和低噪音。
巨磁电阻效应的读出磁头可将磁盘的记录密度提高到1.71Gb/cm2。
（三）电学性质
2001年用碳纳米管制成的纳米晶体管，表现出很好的晶体三极管放大特性。
并根据低温下碳纳米管的三极管放大特性，成功研制出了室温下的单电子晶体管。
（四）热学性质
纳米材料的比热和热膨胀系数都大于同类粗晶材料和非晶体材料的值，因此在储热材料、纳米复合材料的机械耦合性能应用方面有其广泛的应用前景。
（五）光学性质
纳米粒子的粒径远小于光波波长。
与入射光有交互作用，光透性可以通过控制粒径和气孔率而加以精确控制，在光感应和光过滤中广泛。
（六）在生物医药方面，纳米技术更是有着独到的地方。
3 纳米材料的制备
纳米材料分一维、二维、三维纳米材料。
一维纳米材料：纳米晶、纳米片、纳米颗粒等等
二维纳米材料：纳米线、纳米管
三维纳米材料：纳米薄膜
不同维数的纳米材料制造方法也不一样。
一维纳米材料一般都是用化学方法得到的，化学气象沉积法CVD，也有用机械研磨得到的纳米颗粒
二维纳米材料纳米线一般用外延生长，像氧化锌纳米线、纳米阵列研究的比较多
三维纳米薄膜制作方法最多，基本上所有的可以材料都可以制备出薄膜，物理气象沉积（脉冲激光沉
4 纳米材料的应用
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，可用处作电冰霜、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。
计算机在普遍采用纳米材料后，可以缩小成为“掌上电脑”。
环境保护环境科学领域将出现功能独特的纳米膜。
这种膜能够探测到由化学和生物制剂造成的污染，并能够对这些制剂进行过滤，从而消除污染。
纺织工业在合成纤维树脂中添加纳米SiO2、纳米ZnO、纳米SiO2复配粉体材料，经抽丝、织布，可制成杀菌、防霉、除臭和抗紫外线辐射的内衣和服装，可用于制造抗菌内衣、用品，可制得满足国防工业要求的抗紫外线辐射的功能纤维。
机械工业采用纳米材料技术对机械关键零部件进行金属表面纳米粉涂层处理，可以提高机械设备的耐磨性、硬度和使用寿命。
材料与我们的生活息息相关，只有不断的在材料科学中开拓创新，我们的生活才会更加丰富多彩。
参考文献
1 亚洲纳米科技网
2 百度文库
3 吴翔的《纳米材料的发展历史、现状与发展趋势(上)》
4 Philippe P，Nang Z L et al .Science，1999，283:1513
5 孙晓丽等.材料科学与工艺，2002，（4）：436-441
6 赖高惠编译.化工新型材料，2002，（5）：40
7 顾宁，付德刚等.纳米技术与应用.北京：人民邮电出版社，2002：131-133
8 崔大祥等.中国科学学院院刊，2003，（1）：20-24
9 张立德，牟季美.纳米材料和结构.北京：科学出版社，2001：510
10 刘新云.安徽化工，2002，（5）：27-29。