纳米科技与人类生活
纳米科技与人类生活
纳米,是一个十亿分之一米的长度单位。纳米技术是人类首次用单个原子、分子自由排列物质的科学技术。
在20世纪发展改变了人类的生活方式,现代信息技术对人们的生活影响巨大,而纳米技术将在21世纪极大地影响人类的生活,继电子技术、现代信息技术等名词成为人们关注的热点后,“纳米”一词逐渐成为新世纪中人们关注的焦点,而且其影响力将大大高于计算机技术对我们的影响,这将会是一种让人意想不到的效果。本文将概述纳米技术在日常生活、医疗保健、能源环保、工业生产、国防建设、百姓的衣食住行等各个领域所取得的应用以及发展前景。
一、在日常生活方面，不久的未来，有了防水防油的纳米材料做成的衣服，人们就不用洗衣服了，而且这种衣服穿着很舒服，不是像雨衣那样；用这种材料做成的红旗，即使下雨在室外也依然会高高飘扬。往各种塑料、金属、漆器甚至磨光的大理石、大楼的玻璃墙、电视机的荧光屏上涂上纳米涂料，都会具有防污、防尘的效果，而且耐刮、耐磨、防火，戴上涂有纳米涂料的眼镜，在寒冷的冬季，人们从室外进入室内，就能避免眼镜上蒙上一层水气。用纳米材料制成的茶杯等餐饮具将不易摔碎，若将抗菌物质进行纳米处理，在生产过程中加进去就能制成抗菌的日常用品，如现在市场上已出现的抗菌内衣和抗菌茶杯等，把纳米技术应用到化妆品中，护肤、美容的效果就会更佳，如何制成抗掉色的口红，可开发出防灼的高级化妆品等。
二、在电子信息领域，纳米技术将更会大显身手。纳米技术会将超大规模集成电路的容量、速度提高1000倍而体积缩小1000倍，可以预见，计算机在普遍采用纳米材料后，计算机处理信息的速度将更快、效率将更高，而且将成为真正的“掌上电脑”；二三十年后，纳米让图书馆只有糖块大小；纳米技术将发展出个人随身办公室系统，我们就不必每天上下班了。
三、在能源、交通、环保等方面也将大有作为。用纳米材料做成的电池，体积很小却可容纳极大的能量，届时汽车就可像目前的玩具汽车一样，以电池动力在大街上奔驰了。用纳米材料做成的轮胎，将更耐磨、防滑，可减少交通事故，用纳米材料制造出的小型飞机，将使飞机像汽车一样进入家庭，交通阻塞可能成为往事。在环境科学领域将出现功能奇特的纳米膜，这种纳米膜能够探测到由化学和生物制
剂造成的污染，并能经过滤而消除污染。
四、在医疗方面，纳米级粒子将使药物在人体内传输更加方便，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；在人工器官外面涂上纳米粒子可预防移植后的排异反应；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；有了通过血管进入人体的纳米级医疗机器人，将大大减轻病人手术的痛苦。
1.对老人和残疾人的益处
高精密和超微型技术已经成功地运用于提高残疾人生活的质量和成功的提高了老年人寿命，许多这些知识技术要归功于军事研究的存在，和成本低廉的大规模生产技术。其中的一些进步如下所述：外部帮助
不能用他们双手打字的人，受益于改良的眼睛跟踪技术，这是有航天技术发展而来的，红外线光束用来照射到使用者脸上，然后一个小视频照像机记录了眼睛的位置，眼睛移动引导一个在屏幕上的键盘，在一个特殊字上盯半秒钟，能使其打字。命令如保存和打印文件由看屏幕上的特殊的地方来实现，而且系统能控制家务用具部分，取暖器，开关半导体和电视。
另一种系统是一个头罩，包括一个传感器，能测量脑电讯号和轻微的肌肉运动，是由飞行员发展而来的，这些信号转化为数字信号传入计算机，分为大约十二个在屏幕上显示的读数，使用者知道怎样引导他们的脑波和做出轻微的肌肉运动来控制在屏幕上的读数。
失明者也从传感器到帮助，而且传感器越来越小和可靠，一个研究计划是用传感器测量离人最靠近物体的距离的超级拐杖（还在雏形中），拐杖有一个马达和驾驶的多方位的超声传感器。使用者能控制"快乐拐杖"的手柄，告诉拐杖他往那边走，拐杖会顺从带领使用者绕过障碍。
一个空中交通控制规化系统是基于航天技术来发展一个能在人群中自动驾驶的轮椅。它用声纳传感器和激光来计算周围事物的位置和速度。每一秒周围的环境被画出用于引导轮椅。坐轮椅的人选择方向和速度其它由轮椅完成。
2.移植
纳米技术的一些特殊的用途是用多学科方法来提高移植中的破坏性疾病痛苦的减轻，纳米技术据称能有使老人和病人完全恢复的领域-- 一个智能的修复工具的领域，一些设备现在正在被研究：包括角网膜移植；一些人随着年龄的增大视网
膜被破坏。研究正在寻找一种方法，连接一个信号处理的光传感器列，监视光线的进入。想象中，这种模型将存在于眼睛外面，或许是一副眼镜。它能把信号传递到移植的视网膜表面的接收器，接收器是通过微接触和视神经链接（中枢神经）这还有许多问题如生物适应性信号传输和微接触的行式。
听觉移植
今天所用的听觉移植和能达到的可能被认为是最初的和技术含量最低的设备现在的耳蜗移植，电子系统包括超过22电级（和视网膜几千甚至更多的移植完全的相反），不和耳神经直接连接，关键是如何提高电级--神经中枢的连接。
骨髓移植
在美国和欧洲，大量的研究已经取得初步成功。
脑骨移植
现在有一些设计来提高与脑相关的疾病的情况，主要通过供应生化物和监视效果。比如在帕金生氏症中病兆的减轻。
可持续性
纳米技术被认为是一个社会可持续发展的重要技术（SMALLEY，1995）比如超轻物质的发明会导致能量，燃料和材料节约。太阳电池提高会导致可循环能量的更好的部署。新的电池和燃料细胞技术将提供更有效的能量储存。绝缘材料的提高也会导致高节能
3.对环境的好处
小的数量：大规模的纳米生产技术→越小的产品→每件产品花费更小的材料的能量带来更少的污染.更少资源。产品所含资源的减少，以近些年已提上社会日程，纳米技术将是实现这个目标的关键技术，纳米结晶微粒能在肉眼可眼部分产生，更加牢固和机械承压，耐高热，而且只需一小部分资源，新的处理技术，运用超低温度，在元件制造过程中使能量消耗最小。这种材料和处理过程今天已运用于碳硅氧化等式在热电厂电导陶瓷灯丝。
更少的污染。纳米技术的趋势会对更清洁的工业生产产品做贡献，主要是通过减少产品的原料和能量的使用。这些趋势包括在电子和精密技术的小型化和设计出在纳米基础上的新型的催化方法。催化提高了化反应的效率和特性。新型高强度的材料的设计能节省原材料和能量，特别在交通部分。同时，新型的纳米材料致力于太阳能电池的运用。更值得考虑的是分子设计材料的前景，它能最终能产生通过
某种分子重组循环任何产品的方法。
4.更好生产和储存的能量
除了光电技术已经详细阐述外，纳米技术也在提高循环电池的表现上起重要作用，特别是通过分子电化学表现的研究。将来的研究将放到把塑料做为材料和致力于把氢气储存在纳米管内作为发电机。
科学家手扶的是普通玻璃，右边是自净玻璃
五、在能源方面的研究作用
1.节能方面：纳米技术是从原子和分子开始制造材料和产品的技术。这种从小
到大的制造方式需要的材料较少，造成污染程度低。在我国已有微马达，微传感器等纳米微机电系统元件问世．由于纳米技术导致产品微型化，使所需资源减少。不仅可以达到“怔消耗．高效益”的可持续发展目的．而且成本低廉。可以预测，未来资源浪费、造价昂贵的大型机械设备会逐步淘汰，以实现资源消耗的“零增长”。
2．储能方面：物理和化学方法储氢孺昂贵的设备．而碳纳米材料可以提供一种有效而清洁的储氢方式。这种材料如果用于燃料电池汽车中的储氢材料．可以有效避免空气污染或排放温室气体．
碳纳米管和纳米纤维即使在室温下也能很好的吸收氢，每个颗粒都是一个微小的吸氢“海绵”。这种材料具有广阔的应用前景，可用来制造燃料电池汽车中的氢容器。添加燃料时只需将汽车驶入加油站，将空的氢容器注椭氢．
美国再生能源实验室的赫宾是该领域的带头人，他认为主要与碳纳米材料的表面结构有关。麻省理工学院的德雷斯尔豪斯及其同事所从事的研究支持这一观点，井特其成果发表在近期的《科学》上。美国能源部的计算结果表明，碳材料只要储存其自重65％的氢就可使燃料电池汽车。具有实用价值.设定两个加油站间的距离
是500公里，即310英里我国科学家也正在积极系统地研究纳米碳管的储氢、吸波和场发射特性，力争使碳纳米管材料和器件实用化.
3.能量转换方面：由于存在介观物质的小尺寸效应，当金属被细分到小于光波
波长的尺寸时，金属超微颗粒对光的反射串很低，通常低于1％，大约几微米的厚度就能完全消光．利用这一特殊的光学性质，可以制造高效率的光热，光电转换材料，以很高的效率转变为热能或电能．从某种意义上说.纳米技术的出现极有可能改变能源消费与环境保护之间长期存在的矛盾。
4．监测环填污染在近期的《科学》杂志上介绍，斯坦福大学的研究人员发现碳纳米管可以用于探测有毒的二氧化氮和氨气，有毒的氮氧化物(NOx)和氨气(NH3) 可导致酸雨和温室效应，因此在大气中的含量必须适时监测。现有监测技术成本高，不便移动作业，所需温度高。与现有检测仪器不同的是，利用纳米技术研制的探测器是由两端连接着金属导线的纳米碳管组成。该探测器可以在室温下用于监测氮氧化物和氨气(NH、浓度，造价低廉，并且体积微小，只3um长，仿佛是用微芯片进行化学分析的“芯片实验室”。对于该研究，
弗吉尼亚海洋研究所的化学家艾丽丝·安德森和美国环保局的化学工程师威摩姆里纳克都认为该技术对二氧化氮．
氨气等进行监测很有价值，例如，测量燃煤工厂中这两种气体的浓度可以监删除污系统的有效性．
5．霉谈蚋米催化剂的综合利用除了前文提到过的，纳米材料的比表面积大，表面活性中心多，为其做催化剂提供了必要条件，国际上已杵纳米材料作为第四代催化剂进行了研究与开发。
纳米材料的催化剂在环保领域的应用还有以下几个方面。例如，纳米氧化锌可作为光催化剂，在紫外光的照射下．它能分解些有机物质，实现抗菌和除臭．这一性质已被广泛应用于纤维，化妆品、陶瓷、玻璃，建材和环境工程等行业中。又如，30nm的镍用作环辛二烯加氢催化剂时，选择性为210, 而传统的镍催化剂其选择性只有24。再如、用纳米Fe2o3作为催化剂．可以在较低的温度(270-300C)下分解CO2，经纳米材料催化的石油中硫的含量小于0.01％。这些催化剂的使用不仅节约了能源，提高能源的综合利用率，也减少了因为能源消耗所带来的环境问题，并进一步使废气等有害物质再利用成为可能。纳米技术在环境与能源领域的潜在突破还有：
●用纳米机器人和智能系统进行环境和核辐射废料的管理：
●用纳米过滤材料分肉核燃料处理中的同位素：
●纳米流体提高核反应堆的冷却效率：
●用纳米粉末清除污染，
●用于清洁能源的人工光合作用系统：
●用于新一代高效率太阳能电池的分子级晶体层．
尽管纳米技术的研究取得很大的进展，但仍有许多问题有待进一步探索和解决，如纳米材料的微观结构还需深入细致的研究与确证；纳米材料制备过程中的结构控制及其性能稳定等方面也有许多丁作要做，这些大都是纳米技术实现工业化应用的基础。
纳米技术是21世纪科技发展的制高点，是新工业革命的主导技术。
部编版小学语文四年级下册7.纳米技术就在我们身边(教案及反思)
7.纳米技术就在我们身边 ［教学目标］ 1.会认12个生字，会写15个生字。 2.准确、流利地朗读课文，把文中的科技术语读正确。阅读时能提出不懂的问题，说出来并和同学交流，尝试解决。 3.抓住关键语句，有目的地筛选信息，了解纳米相关知识。探究“纳米技术就在我们身边”“新奇”的具体体现。 4.培养爱科学、学科学的精神。 ［教学重难点］ 探究“纳米技术就在我们身边”“新奇”的具体体现；培养爱科学、学科学的精神。 ［教学课时］2课时 教学过程 一、图片导入，感受纳米技术的神奇 1.课件展示纳米机器人在人体血管中巡游的图片。 2.这些机器人长约3毫米，它们能自我复制，能消灭人体内的有害病毒。这样微小而具有神奇功能的机器人，是应用纳米材料并使用纳米技术制造的纳米机器人。今天我们就共同走进纳米技术，感受纳米技术的神奇力量！ 二、检查预习情况，学习生字词 1.指名说说对作者的认识，教师补充介绍。（课件出示） 2.检查预习情况。 （1）指名读课文，正音。 （2）检查生字的掌握情况，交流识记生字的方法。 3.出示课文中含有科技术语的词语，先在组内相互听读纠正，然后全班交流。纳米涂层碳纳米管纳米吸波材料纳米检测技术纳米缓释技术 4.引导学生通过查字典，联系上下文理解词语。 无能为力：没有能力去做或力量达不到。本文指普通的光学显微镜看不到纳
米技术的研究对象。 新奇:指新鲜特别。 三、出示学习要求，整体感知课文 1.带着问题速读课文。思考：这篇课文主要讲了（什么是纳米技术），以及它在现代社会各个方面的（应用）。 2.结合中心句，概括每段的大意。 第一部分(第1自然段)：纳米技术是高新技术。 第二部分(第2自然段)：什么是纳米技术？ 第三部分(第3自然段)：纳米技术就在我们身边。 第四部分(第4自然段)：纳米技术可以让人们更加健康。 第五部分(第5自然段)：纳米技术将给人类的生活带来深刻的变化。 第二课时 教学过程 一、复习导入 1.听写字词。 2.上节课我们整体感知了这篇文章的内容和结构，这节课我们细致分析文章的内容，具体感受身边的纳米技术的神奇。 二、细读课文，自主探究 （一）学生活动一：学习第1自然段。 1.自由朗读第1自然段，看看你能获得哪些信息。 2.课件出示活动要求：自主思考，班内自由展示学习的收获。 3.学生回答后，教师归纳，并进行知识补充。 （1）引导学生解读句子“如果说20世纪是微米的世纪，21世纪必将是纳米的世纪”中“必将”的含义及作用。 （2）师补充小资料，了解纳米、微米的小常识，便于学生了解纳米单位之
纳米技术在生活中的应用
纳米技术在生活中的应用 论文摘要：本文介绍了纳米技术、纳米材料的基本概念、原理、特征和各种纳米材料在涂料领域的应用；阐述了纳米材料在应用中所存在的技术问题，以及纳米技术在涂料领域的发展前景。 论文关键词：纳米技术纳米材料涂料 1纳米简介 所谓纳米技术，是指在0.1~100纳米的尺度里，研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。科学家们在研究物质构成的过程中，发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子，显著地表现出许多新的特性，而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术，就称为纳米技术。 纳米技术与微电子技术的主要区别是：纳米技术研究的是以控制单个原子、分子来实现设备特定的功能，是利用电子的波动性来工作的；而微电子技术则主要通过控制电子群体来实现其功能，是利用电子的粒子性来工作的。人们研究和开发纳米技术的目的，就是要实现对整个微观世界的有效控制。 纳米技术是一门交叉性很强的综合学科，研究的内容涉及现代科技的广阔领域。1993年，国际纳米科技指导委员会将纳米技术划分为纳米电子学、纳米物理学、纳米化学、纳米生物学、纳米加工学和纳米计量学等6个分支学科。其中，纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础，而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。 纳米是一个微小的长度单位，1纳米等于10亿分之一米。根头发丝有7万到8万纳米。纳米技术这个词汇出现在1974年。纳米科学、纳米技术是在0。10 到100纳米尺度的空间内研究电子、原子和分子运动规律及特性。纳米材料是纳米技术的重要的组成部分，也是国际上竞争的热点和难点。碳纳米管自从1991年被发现以来，就一直被誉为未来的材料。碳纳米管在强度上大约比钢强100倍，其传热性能优于所有已知的其它材料。碳纳米管具有良好的导电性，在常温下导电时，几乎不产生电阻。纳米陶瓷材料在1600摄氏度高温下能像橡皮泥那样柔软，在室温下也能自由弯曲。从1998年世界上第一只纳米晶体管制成，到1999年100纳米芯片问世，使20世纪最后10年世界上出现的“纳米热”进一步升温。 我国在纳米技术领域占有一度之地，处于国际先进行列。已成功制备出包括金属、合金、氧经化物、氢化物、碳化物、离子晶体和半导体等多种纳米材料，合成出多种同轴纳米电缆，掌握了制备纯净碳纳米管技术，能大批量制备长度为2至3毫米的超长纳米管。合成的最细的碳纳米管的直径只有0.33纳米，这不但打破了我国科学家自已不久前创造的直径只为0.5纳米的世界纪录，而且突破了日本科学家1992年所提出的0.4纳米的理论极限值 纳米技术应用前景十分广阔，经济效益十分巨大。纳米技术未来的应用将远远超过计算机工业。纳米复合、塑胶、橡胶和纤维的改性，纳米功能涂层材料的设计和应用，将给传统产生和产品注入新的高科技含量。专家指出，纺织、建材、化工、石油、汽车、军事装备、通讯设备等领域，将免不了一场因纳米而引发的“材料革命”现在我国以纳米材料和纳米技术注册的公司有近100个，建立了10多条纳米材料和纳米技术的生产线。纳米布料、服装已批量生产，象电脑工作装、无静电服、防紫外线服等纳米服装都已问世。加入纳米技术的新型油漆，不仅耐洗刷性提高了十几倍，而且无毒无害无异味。一张纳米光盘上能存几百部，
纳米材料在现实生活中的应用
纳米材料属于纳米技术中的一种，是一种很特殊的材料。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。纳米材料指的就是这种尺度达到纳米单位的、具备特殊性能的材料。它在现实生活中的应用广泛，包含以下几点： 1、纳米磁性材料 在实际中应用的纳米材料大多数都是人工制造的。纳米磁性材料具有十分特别的磁学性质，纳米粒子尺寸小，具有单磁畴结构和矫顽力很高的特性，用它制成的磁记录材料不仅音质、图像和信噪比好，而且记录密度比γ-Fe2O3高几十倍。超顺磁的强磁性纳米颗粒还可制成磁性液体，用于电声器件、阻尼器件、旋转密封及润滑和选矿等领域。 2、纳米陶瓷材料 传统的陶瓷材料中晶粒不易滑动，材料质脆，烧结温度高。纳米陶瓷的晶粒尺寸小，晶粒容易在其他晶粒上运动，因此，纳米陶瓷材料具有极高的强度和高韧性以及良好的延展性，这些特性使纳米陶瓷材料可在常温或次高温下进行冷加工。如果在次高温下将纳米陶瓷颗粒加工成形，然后做表面退火处理，就可以使纳米材料成为一种表面保持常规陶瓷材料的硬度和化学稳定性，而内部仍具有纳
米材料的延展性的高性能陶瓷。 3、纳米传感器 纳米二氧化锆、氧化镍、二氧化钛等陶瓷对温度变化、红外线以及汽车尾气都十分敏感。因此，可以用它们制作温度传感器、红外线检测仪和汽车尾气检测仪，检测灵敏度比普通的同类陶瓷传感器高得多。 4、纳米倾斜功能材料 在航天用的氢氧发动机中，燃烧室的内表面需要耐高温，其外表面要与冷却剂接触。因此，内表面要用陶瓷制作，外表面则要用导热性良好的金属制作。但块状陶瓷和金属很难结合在一起。如果制作时在金属和陶瓷之间使其成分逐渐地连续变化，让金属和陶瓷“你中有我、我中有你”，便能结合在一起形成倾斜功能材料，它的意思是其中的成分变化像一个倾斜的梯子。当用金属和陶瓷纳米颗粒按其含量逐渐变化的要求混合后烧结成形时，就能达到燃烧室内侧耐高温、外侧有良好导热性的要求。 5、纳米半导体材料 将硅、砷化镓等半导体材料制成纳米材料，具有许多优异性能。例如，纳米半导体中的量子隧道效应使某些半导体材料的电子输运反常、导电率降低，电导热系数也随颗粒尺寸的减小而下降，甚至出现负值。这些特性在大规模集成电路器件、光电器件等领域发挥重要的作用。 利用半导体纳米粒子可以制备出光电转化效率高的、即使在阴雨天也能正常工作的新型太阳能电池。由于纳米半导体粒子受光照射时产生的电子和空穴具有较强的还原和氧化能力，因而它能氧化有毒的无机物，降解大多数有机物，然后生成无毒、无味的二氧化碳、水等，所以，可以借助半导体纳米粒子利用太阳能
纳米科技在生活中的应用举例
纳米科技在生活中的应用举例 1.听说过EPS吗就是汽车的汽油燃烧装置，她是应用纳米技术将汽油分子分割成纳米为单位的质子保证充分燃烧，这样应用的后果是，气体燃烧完全有助于动力提升，节约能源等等。 2.现在流行纳米洗涤，譬如说用纳米分子Na(OH)2制造的肥皂可以充分溶解于液体，有助于衣服污汁的分解，彻底洗尽衣物！ 3.现在医学上纳米手术已经达到比较成熟的状态，科学家运用纳米为单位的手术刀，可以最小的精确手术伤口的切割，保证血液的最少流动！ 纳米技术应用领域 纳米技术在新世纪将推动信息技术、医学、环境科学、自动化技术及能源科学的发展，像抗生素、集成电路和人造聚合物在二十世纪发挥了重要作用一样，纳米技术在新世纪将人类的生活带来深远影响。 纳米技术将给医学带来变革：纳米级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；在人工器官外面涂上纳米粒子可预防移植后的排异反应；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（脱氧核糖核酸）诊断出各种疾病。 在电子领域，可以从阅读硬盘上读取信息的纳米级磁读卡机以及存储容量为目前芯片上千倍的纳米级存储器芯片都已投入生产。可以预见，未来以纳米技术为核心的计算机处理信息的速度将更快，效率将更高。 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。 尽管纳米技术前景诱人，但是在科学家真正掌握纳米技术之前，还有许多工作要做。 目前世界上许多实验室仍在研究如何自由地操纵原子和分子问题，这对於进一步探究如何将一个个原子重新组合成新的物质来说非常重要。 科学家认为，细胞本身就是“纳米技术大师”，细胞中所有的酶都是能完成独特任务的“纳米机器”。它们在微观世界里能极其精确地制造物质，而这正是科学家希望通过纳米技术实现的梦想。科学家希望通过对细胞的研究来进一步掌握纳米技术。 纽约大学一实验室最近研制出了一个纳米级机器人，机器人有两个用DNA制作的手臂，能在固定的位置间旋转。研究人员认为，这一成果预示着，科学家有朝一日能够研制出在纳米级工厂里制造分子的纳米机器人。
浅谈纳米材料与生活
浅谈纳米材料与生活 摘要：人类迈着欢快的步伐轻松地进入二十一世纪。二十世纪是计算机技术革命蓬勃发展的时期，计算机技术得到了卓越的发展。现在人类进入了又一世纪，在这个日新月异的新的世纪里，科学家通过运用的发达的计算机技术，为我们奏起了“纳米技术”发展的号角。“纳米技术”主要是围绕开发纳米材料为核心而发展的技术，它有着广阔的发展前景，随着纳米技术的发展纳米材料也不断有着新的开发。“纳米材料”的有效发掘及其利用必定会给人们的生活带来又一翻天覆地变化，给人们的衣、食、住、行、医疗卫生事业带来极大便利。本文主要是通过给大家说明纳米材料的本质这一基点，向大家普及纳米材料的特性，以使更多的人能对纳米材料有整体的认识。除此之外更重要的就是联系生活实际，向大家说明纳米材料是如何影响人们生活的。到目前为止，它的发展的确已经给我们生活带来了很多便利，我相信在纳米技术不断进步、发展的未来，纳米材料一定有更广阔的空间。 关键词：纳米、纳米技术、纳米材料、应用 现如今，科学界普遍认为，纳米技术是21世纪经济增长的一台主要发动机，他将成为超过网络技术和基因技术的“决定性技术”，并将成为最有前途的材料，它所见具有的独特物理和化学性质，可以节省资源、合理利用能源并且能够净化生存环境，它的发展研究会对化工行业带来新的机遇。 纳米材料的特性： 纳米材料是英文“napometer”的译音，是一个物理学上的长度单位。1纳米是1米的十亿分之一，用我们能看见的最小微粒院子来表示的话，相当于45个远在啊排列起来的长度。自然界只有生物具有纳米尺度，遗传基因DNA螺旋结构的半径约1纳米左右，一个典型的病毒大约100纳米长，相当于万分之一的头发丝的粗细。纳米科技就是一门以0.1至100纳米这样的尺度为研究对象的前沿科学。作为尺度单位的纳米，并没有物理内涵，当物质到纳米尺度后，
纳米技术与未来生活
纳米技术与未来生活 “正像七十年代微电子技术引发了信息革命一样，纳米科学技术将成 为下世纪信息时代的核心。” ——IBM的首席科学家Amotro ●纳米技术的起源与发展 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，最后甚至可以根据人类的意愿，逐个排列原子或分子，制造超晶态产品，这是关于纳米技术最早的梦想。 七十年代，科学家开始从不同角度提出有关纳米技术的构想，1974年，科学家唐尼古奇最早使用纳米技术（Nano-technology）一词描述精密机械加工。1982年，科学家发明观察纳米结构的重要工具－－扫描隧道显微镜（STM），揭示了一个可直接探测的原子、分子世界，对当时称为“介观物理”（Mesoscopic Physics）的研究和发展产生了积极的促进作用。并且，只有在介观体系中才显得那么重要的表面和界面问题也开始发展成为科学。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。 ●纳米与纳米技术 所谓纳米，它仅仅是一个长度单位，一个纳米相当于十亿分之一米，是人类毛发直径的一万分之一，是可见光最短波长的四百分之一。如果做一个纳米的小球，把它放在一个乒乓球上，就好像把乒乓球放在地球上。纳米一个比微观尺度（原子大小为0.1纳米）大，又比宏观尺度（光学显微镜分辨极限的微米尺度）小的世界。这个世界里的研究工作是从基础物理学对这个尺度上的结构（纳米结构——Nano-structure）所表现出的奇异特性开始的。如果考察电子通过纳米圆环所组成电路，它的行为将不遵守欧姆定律，而表现出彼此之间的关联性（AB效应）。在这个尺度上的物质，表面原子或分子占了相当大的比例，已经无法区分它们是长程有序（晶态）、短程有序（液态），还是完全无序（气态）了，而成为物质的一种新的状态——纳米态。并且，人们很早就注意到这种纳米态的性质不主要取决于其体内的原子或分子，而是主要取决于表面或界面上分子排列的状态。由于它们具有量子力学上的强关联性而表现出完全不同于宏观和微观世界的介观性质，这就是纳米材料。 而通常讲的纳米科技就是对待这样一个数量级的微观世界的科学技术。其精髓是从对原子分子的精确控制出发，构建具有全新分子、全新排列形式的人造结构。也就是说，纳米技术希望能够操纵一个一个原子、一个一个分子，并用这种办法来做成一些材料和器件。1959年，加州理工学院的一位教授就提出了这样一种设想：做一种万能制造机，一面放上各样的分子、原子，另一面想出来什么东西，就通过原子的组排，轻松实现。而从原理上讲，利用纳米技术，是有可能的。可见纳米技术的神奇了。 作为纳米技术，本身它并不神秘，实际上从微米技术到纳米技术，应该说啊是科学发展的一个自然的结果。我们现在生活在微米时代。在微米时代，我们用计算机，录像机、电视，都是微米技术的结晶。比如奔腾芯片已经做到了0.17-0.18个微米，相当于几百个纳米。也就是说，从尺度上来讲，微米技术已经逐渐进入到纳米尺度。所以从某种意义上讲，从诶米科技到纳米科技是科学发展的必然结果。 然而，纳米技术不仅仅是微米技术的简单延伸，实际上纳米技术是建立在人们对纳米世
纳米科技与人类生活
纳米科技与人类生活 纳米,是一个十亿分之一米的长度单位。纳米技术是人类首次用单个原子、分子自由排列物质的科学技术。 在20世纪发展改变了人类的生活方式,现代信息技术对人们的生活影响巨大,而纳米技术将在21世纪极大地影响人类的生活,继电子技术、现代信息技术等名词成为人们关注的热点后,“纳米”一词逐渐成为新世纪中人们关注的焦点,而且其影响力将大大高于计算机技术对我们的影响,这将会是一种让人意想不到的效果。本文将概述纳米技术在日常生活、医疗保健、能源环保、工业生产、国防建设、百姓的衣食住行等各个领域所取得的应用以及发展前景。 一、在日常生活方面，不久的未来，有了防水防油的纳米材料做成的衣服，人们就不用洗衣服了，而且这种衣服穿着很舒服，不是像雨衣那样；用这种材料做成的红旗，即使下雨在室外也依然会高高飘扬。往各种塑料、金属、漆器甚至磨光的大理石、大楼的玻璃墙、电视机的荧光屏上涂上纳米涂料，都会具有防污、防尘的效果，而且耐刮、耐磨、防火，戴上涂有纳米涂料的眼镜，在寒冷的冬季，人们从室外进入室内，就能避免眼镜上蒙上一层水气。用纳米材料制成的茶杯等餐饮具将不易摔碎，若将抗菌物质进行纳米处理，在生产过程中加进去就能制成抗菌的日常用品，如现在市场上已出现的抗菌内衣和抗菌茶杯等，把纳米技术应用到化妆品中，护肤、美容的效果就会更佳，如何制成抗掉色的口红，可开发出防灼的高级化妆品等。 二、在电子信息领域，纳米技术将更会大显身手。纳米技术会将超大规模集成电路的容量、速度提高1000倍而体积缩小1000倍，可以预见，计算机在普遍采用纳米材料后，计算机处理信息的速度将更快、效率将更高，而且将成为真正的“掌上电脑”；二三十年后，纳米让图书馆只有糖块大小；纳米技术将发展出个人随身办公室系统，我们就不必每天上下班了。 三、在能源、交通、环保等方面也将大有作为。用纳米材料做成的电池，体积很小却可容纳极大的能量，届时汽车就可像目前的玩具汽车一样，以电池动力在大街上奔驰了。用纳米材料做成的轮胎，将更耐磨、防滑，可减少交通事故，用纳米材料制造出的小型飞机，将使飞机像汽车一样进入家庭，交通阻塞可能成为往事。在环境科学领域将出现功能奇特的纳米膜，这种纳米膜能够探测到由化学和生物制
生活中的纳米技术的认识和感想
生活中的纳米技术的感想 熊靖雯 法学1402班U201416553 ·初印象 对纳米这个词的第一印象大概是初中物理课堂时老师说到质子与分子时偶然的提到，于是这个概念就随着那句“一件纳米衣服可以穿几年不洗不换”深刻的印在我的脑海里。 而现在纳米这个概念对于人们来说似乎不在那么陌生了，我们在生活的各个领域甚至有时会偶尔不经意发现它的存在。 但归根结底我对纳米的了解其实也不过是这是种很小的度量单位，可以应用于各种材料制作方面。于是本学期的公选课我选了这门生活中的纳米技术，希望可以更进一步了解这种神奇而实用的技术，了解它应用的一些基本原理，了解它具体可以影响与改变我们生活中的什么。 ·初接触 像初中物理老师提及的一样，纳米技术在纺织服装领域有着广泛的应用。通过简单的了解，我知道了除了可以利用纳米技术制作防水防灰尘的衣服，还可以利用纳米技术改变衣服材质增加衣物的舒适感，或者加入纳米物质使衣物有效的避免散发汗臭味等不良气味，还可以应用于军队士兵的服装上。使用这种纳米技术做出的衣物可以有效的吸收电磁波，增强士兵在战场上的隐蔽能力保护士兵的安全，在未来的战场上有很广的前景。 其中让我觉得最神奇的是科学家利用纳米技术发明了第一批有机发光体材料，这种材料的应用性很灵活而且很神奇，能制造的像叶子一样薄，也可以用作当背景屏幕，还可以在上面展览画作，甚至制作成衣服后可以在上面放电影。这不禁让我想起了小时候看的天线宝宝，原来觉得神奇的事情其实已经随着科学技术的发展变成现实了啊。 总的来说，纳米科技在纺织服装上的应用主要是利用其小分子的特性，通过加工处理改变原有衣物材料的质地或性能，增加一些新的功能。或改变产品的外观效果使其防缩防皱，或改变产品的质地增加着装的舒适度与人体的贴合性，或强化产品的抗污清洁能力，或增加一些护体或保健的功能，比如防紫外线等。 像上面说的一样，纳米材料的应用不仅是高科技或者军用领域，现在也正在广泛的进入民用领域，提高我们的生活水平，给生活带来极大的便利。科技与人们的生活越来越不可分离的，人们生活的需要使纳米这种物质的应用更亲民化，也是这种看起来神秘的物质变得有些可爱了。 随着生产力的发展，人们的生活水平日益提高，对生活质量的要求也越来越高。纳米技术的出现使人们在改善衣服的材质上有了新的突破方面。我们又在自然中寻找制作材料，到自己加工改造制作材料，到可以应用纳米技术自己创造出新的材料。不得不说纳米技术在生活中的应用，不仅反映着生产力发展水平的提高，人类智慧的应用，也间接反映了社会心理。我们在追求美学的同时，也更在注重对自身的保护。 但是这些新材料在衣物上的应用给人们带来前所未有的新体验或舒适感的同时。其实也存在着问题。纳米材料是否对人类健康全然没有损害还有待考证，所有的纳米材料应用的无毒性也还有待进一步研究。在纳米材料的安全性上我们还是应该予以重视，要有效的避免这种新材料的应用对人们的害处反而大于其益处。
纳米科技在社会生活中的作用与地位
纳米科技在社会中的作用和地位 付金祥 1035007 应用物理 摘要：纳米技术诞生于20世纪，是一门学科交叉性前沿领域的新兴学科。本文介绍了纳米科技的发展现状及其在社会各领域的应用，论述了纳米科技对社会科学技术的发展具有不可替代的重要作用，阐述了纳米科技对人类社会生活进步产生的巨大影响。最后，对纳米科技的广泛应用前景及其重要意义提出一些个人观点。 关键字：纳米科技纳米材料发展应用 纳米科技英文名称是nanotechnology，是指能操作细小到0.1～100nm物件的一类新发展的高技术。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。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。从20世纪纳米科技的兴起，几十年来已得到飞速发展，进入21世纪更是全球形成了世界性的纳米科技热潮，纳米科技领域的新发现与新成果层出不穷。于此同时，在生活的的各个方面已出现数不胜数的应用，掀起了信息，材料，能源，环境，医疗，卫生，生物与农业等领域的产业革命，对社会科学技术的发展以及人类生活产生了重要意义。 一、纳米科技的发展现状 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。 美国在纳米技术方面起步早，2000年出台“国家纳米技术研究计划”后，联邦研发预算大幅增加。2003年12月3日，签署了《21世纪纳米技术研发法》，规定从2005年起，四年内联邦为国家纳米技术计划资助37亿美元。根据国会通过的有关纳米科学研发与教育的法案，成立了“国家纳米技术研发计划”这个常设机构。许多大学建立了跨学科的纳米技术研
纳米科技与健康生活
纳米科技与健康生活 纳米概念是科学家创造的术语，可纳米物质却不是人类的新发明，纳米材料早已在自然界中存在，比如：动物的牙齿、骨骼、海底的藻类、荷叶的表面，天上的陨石等。 最新科学研究发现：生物体也存在纳米颗粒。比如蜜蜂、蝴蝶、鸽子、海龟、海豚以及水中生活的趋磁细菌，以它们自身存在的超微磁性颗粒，在地磁场导航下能辨别方向完成回归的。 纳米科技是一次工业革命的核心，在不久的将来将席卷全球，被国际公认为21世纪最具有前途的科技领域，因而成为世界各国科学家争先恐后去开发的研究的核心和重点。 我国的科学家钱学森就提出了从宏观-微观-介观-秒观的设想，提示新技术将给我国带来的巨大的经济机遇。江泽民总书记也要求有关部门“明确我国纳米科技的发展思路，促进我国纳米技术产业的跨越式发展”，在国家高度重视下，已有京、津、沪、东北三省、江、浙、皖、粤、湘、鄂、陕、晋、鲁等10多个省（市）参与纳米规划。1993我国科学家利用纳米技术，在石墨的表面通过搬迁碳原子而绘制出世界上最小的中国地图。估计到2015年纳米科技的产品市场全球将达到1万亿美元。 一个全新的纳米时代正向我们走来，正如我国首席科学家张立德所言：“我们正处于一个变革的边沿，而大多数人竟一无所知，当大多数人知道纳米技术所做到的一切时，他们毫不犹豫地将自己的未来和纳米技术联系在一起。请您关注纳米技术的发
展。
纳米（nm），又称毫微米，如同厘米、分米、米一样，是长度计量单位。1米的千分之一是毫米，1毫米的千分之一是微米，1微米的千分之一是一纳米，1纳米是十亿分之一米的长度。 纳米的长度究竟有多长，大家想不想知道？大家知道物质结构的最小单元是原子，原子有多大？比方假如把一个原子放大1亿倍，他的大小像一个乒乓球，可见原子之小，而1纳米只相当于5个原子并排起来的长度。再形象的讲：1纳米的物体放在乒乓球上，就像把1个乒乓球放在地球上一般。这就是纳米的长度。 纳米材料是指尺寸介于1-100纳米范围之间，且具有特殊性能的超微粒子材料，这是纳米技术发展的重要基础。 纳米技术是指在纳米尺度下对物质进行制备、研究与应用的一门综合性技术体系。简单的说，只要明白纳米技术总是与纳米尺度的物质特性、结构、功能、应用等密切相关。 纳米材料的特性三大效应： 1、表面效应 纳米材料的表面效应指：纳米粒子的表面原子数量与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大后所能引起的性质上的变化。
纳米技术在生活中的应用讲课讲稿
纳米技术在生活中的 应用
陕西国防工业职业技术学院题目：纳米技术在生活中的应用 专业：应用电子技术 姓名：支丹阳 指导教师(职称)：王兴君 二0一一年十一月1日
纳米技术在生活中的应用 电子信息学院 应用电子技术 支丹阳 31309126 [摘要]具有纳米量级的超微粒构成的固体物质的纳米材料在治理有害气体方面、污水处理方面、汽车等领域都有一定的研究。本文综述了纳米材料在以上各个方面的应用。随着纳米材料和纳米技术在环保方面的应用更深入的研究，将会给我国乃至全世界在治理环境污染方面带来新的机 会。 [关键词]纳米技术有害气体和污水处理生物技术与器件
目录 引言..................................................................................................................................................... - 5 - 1纳米简介 .......................................................................................................................................... - 6 - 2、纳米材料的特殊性质................................................................................................................... - 8 - 3、纳米技术在治理有害气体方面的应用....................................................................................... - 9 - 4、纳米技术在污水处理方面的应用 ............................................................................................... - 9 - 5、纳米新材料在汽车上的应用 ..................................................................................................... - 10 - 5.1纳米技术在汽车润滑油上的应用 (11) 5.2纳米生物技术与器件 (12) 6、纳米材料在工程上的应用......................................................................................................... - 12 - 7、纳米材料在在催化方面的应用 ................................................................................................. - 13 - 8、纳米材料在涂料方面的应用 ..................................................................................................... - 14 - 9、纳米材料在精细化工方面的应用 ............................................................................................. - 14 - 10、纳米技术的应用前景............................................................................................................... - 15 -参考文献........................................................................................................................................... - 21 -
纳米科技的发展现状及前景
纳米技术(nanotechnology），也称毫微技术，是研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用的一种技术。 1981年扫描隧道显微镜发明后，诞生了一门以0.1到100纳米长度为研究分子世界，它的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品。因此，纳米技术其实就是一种用单个原子、分子射程物质的技术。纳米技术是一门交叉性很强的综合学科，研究的内容涉及现代科技的广阔领域。纳米科学与技术主要包括：纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等。这七个相对独立又相互渗透的学科和纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征这三个研究领域。纳米材料的制备和研究是整个纳米科技的基础。其中，纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础，而纳米电子学是纳米技术最重要的内容 从迄今为止的研究来看，关于纳米技术分为三种概念： 第一种，是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。根据这一概念，可以使组合分子的机器实用化，从而可以任意组合所有种类的分子，可以制造出任何种类的分子结构。这种概念的纳米技术还未取得重大进展。 第二种概念把纳米技术定位为微加工技术的极限。也就是通过纳米精度的"加工"来人工形成纳米大小的结构的技术。这种纳米级的加工技术，也使半导体微型化即将达到极限。现有技术即使发展下去，从理论上讲终将会达到限度，这是因为，如果把电路的线幅逐渐变小，将使构成电路的绝缘膜变得极薄，这样将破坏绝缘效果。此外，还有发热和晃动等问题。为了解决这些问题，研究人员正在研究新型的纳米技术。 第三种概念是从生物的角度出发而提出的。本来，生物在细胞和生物膜内就存在纳米级的结构。DNA分子计算机、细胞生物计算机的开发，成为纳米生物技术的重要内容1993年，第一届国际纳米技术大会(INTC)在美国召开，将纳米技术划分为6大分支：纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学，促进了纳米技术的发展。由于该技术的特殊性，神奇性和广泛性，吸引了世界各国的许多优秀科学家纷纷为之努力研究。纳米技术一般指纳米级(0.1一100nm)的材料、设计、制造，测量、控制和产品的技术。纳米技术主要包括：纳米级测量技术：纳米级表层物理力学性能的检测技术：纳米级加工技术；纳米粒子的制备技术；纳米材料；纳米生物学技术；纳米组装技术等。关键突破 1990年，IBM公司阿尔马登研究中心的科学家成功地对单个的原子进行了重排，纳米技术取得一项关键突破。他们使用一种称为扫描探针的设备慢慢地把35个原子移动到各自的位置，组成了IBM三个字母。这证明费曼是正确的，二个字母加起来还没有3个纳米长。不久，科学家不仅能够操纵单个的原子，而且还能够“喷涂原子”。使用分子束外延长生长技术，科学家们学会了制造极薄的特殊晶体薄膜的方法，每次只造出一层分子。目前，制造计算机硬盘读写头使用的就是这项技术。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，最后将变成根据人类意愿，逐个地排列原子，制造产品，这是关于纳米技术最早的梦想。 纳米技术包含下列四个主要方面：
纳米材料与生活
纳米材料和我们的生活 在21实际的今天，众所周知，纳米技术已经被大多数人所熟知，它也在不知不觉中走进了我们的生活，并影响着我们的生活。下面将从几个方面具体阐述纳米技术从哪几方面影响我们的生活。 一、纳米动力学，主要是微机械和微电机，或总称为微型电动机械系统,用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统，特种电子设备、医疗和诊断仪器等.特点是部件很小，刻蚀的深度往往要求数十至数百微米，而宽度误差很小。这种工艺还可用于制作三相电动机，用于超快速离心机或陀螺仪等。虽然它们目前尚未真正进入纳米尺度，但有很大的潜在科学价值和经济价值。 二、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。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。 三、能源环保中的纳米技术：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。 四、生物医药中的纳米技术：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。 五、信息产业中的纳米技术：其应用主要表现在三个方面，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。③网络
纳米科技与纳米技术
纳米技术 1510700224 韦甜甜纳米技术(nanotechnology)是用单个原子、分子制造物质的科学技术，也称毫微技术，研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。 1981年扫描隧道显微镜发明后，诞生了一门以0.1到100纳米长度为研究分子世界，它的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品。因此，纳米技术其实就是一种用单个原子、分子射程物质的技术。 利用纳米技术将氙原子排成IBM纳米技术是一门交叉性很强的综合学科，研究的内容涉及现代科技的广阔领域。纳米科学与技术主要包括：纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等。这七个相对独立又相互渗透的学科和纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征这三个研究领域。纳米材料的制备和研究是整个纳米科技的基础。其中，纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础，而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。 在我国，纳米技术早已融入到大众的生活了，包括很多涂料、纤维材料、燃料、高分子合成和纺织品加工处理技术等等。其实纳米技术是一门交叉性很强的综合学科，研究的内容涉及现代科技的广阔领域。 纳米技术内容 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。 过去，人们只注意原子、分子或者宇宙空间，常常忽略这个中间领域，而这个领域实际上大量存在于自然界，只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家，他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子，并通过研究它的性能发现：一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后，它就失去原来的性质，表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此，像铁钴合金，把它做成大约20—30纳米大小，磁畴就变成单磁畴，它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期，人们就正式把这类材料命名为纳米材料。 为什么磁畴变成单磁畴，磁性要比原来提高1000倍呢？这是因为，磁畴中的单个原子排列的并不是很规则，而单原子中间是一个原子核，外则是电子绕其旋转的电子，这是形成磁性的原因。但是，变成单磁畴后，单个原子排列的很规则，对外显示了强大磁性。 这一特性，主要用于制造微特电机。如果将技术发展到一定的时候，用于制造磁悬浮，可以制造出速度更快、更稳定、更节约能源的高速度列车。 2、纳米动力学 主要是微机械和微电机，或总称为微型电动机械系统（MEMS),用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统，特种电子设备、医疗和诊断仪器等.
《纳米科技与现代生活》论文
《纳米科技与现代生活》 结课论文
题目：纳米电子信息学技术
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学 专
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院 业
级
学 姓
号 名
２０１0 年 5 月 25 日
随着科技的快速发展，在微电子技术的基础上，纳米技术与信息 技术，电子技术，自动化技术及计算机技术日渐融合，成为当今社会 科技领域的重要支柱技术，几乎任何领域的研发工作都与这些技术紧 密联系，而他们的相互交叉，相互渗透，也越来越密切。从而使得纳 米电子信息学技术得以迅猛发展。 纳米技术中最重要的一个分支领域是纳米电子信息学技术 （nanoelectronics） 。 在信息社会中， 电子学的应用显得越来越重要。 信息的获取、放大、存储、处理、传输、转换和显示，哪一样都离不 开电子学。电子学技术未来的发展，将以“更小，更快，更冷”为目 标。“更小”是进一步提高芯片的集成度，“更快”是实现更高的信 息运算和处理速度，而“更冷”则是进一步降低芯片的功耗。只有在 这三方面都得到同步的发展，电子学技术才能取得新的重大突破。而 这三方面共同发展的结果便是纳米电子信息学技术 。 纳米电子学的前景是一片光明，很多科学家们都致力于纳米电子 信息学技术的研究，这一技术在人类的未来生活、教育、研发、国防、 工作等等领域会发挥出举足轻重的作用。而在这领域一直处于先进地 位的美国国防高等技术研究厅 （DARP） ， 不久前就提出的超电子学 （ulbe ebotmlllcs）研发计划，他们就是根据“更小，更快，更冷”的发展 目标，要求未来的电子器件要比现有的微电子器件的存储密度高 5－ 100 倍，速度快 10－100 倍，而功耗则要小于现在器件功耗的 2 倍。最 终希望达到“双十二”，即 1012 位的存储器容量（1 Terabit）和每 秒 1012 次的运算器速度（1000 亿次/s），且廉价而节能。要实现这一
纳米技术与百姓生活
纳米技术与百姓生活 中国科学院副院长、纳米技术研究中心学术委员会主任白春礼院士说：“电子技术的发展在20世纪改变了人类的生活方式，现代信息技术对人们的生活影响巨大，而纳米技术将在21世纪极大地影响人类的生活，而且其影响力将大大高于计算机技术对我们的影响，这将会是一种让人意想不到的效果。” 纳米技术看似神秘，其实，它已经离我们很近了。 在日常生活方面，不久的未来，有了防水防油的纳米材料做成的衣服，人们就不用洗衣服了，而且这种衣服穿着很舒服，不是像雨衣那样；用这种材料做成的红旗，即使下雨在室外也依然会高高飘扬。往各种塑料、金属、漆器甚至磨光的大理石、大楼的玻璃墙、电视机的荧光屏上涂上纳米涂料，都会具有防污、防尘的效果，而且耐刮、耐磨、防火，戴上涂有纳米涂料的眼镜，在寒冷的冬季，人们从室外进入室内，就能避免眼镜上蒙上一层水气。用纳米材料制成的茶杯等餐饮具将不易摔碎，若将抗菌物质进行纳米处理，在生产过程中加进去就能制成抗菌的日常用品，如现在市场上已出现的抗菌内衣和抗菌茶杯等，把纳米技术应用到化妆品中，护肤、美容的效果就会更佳，如何制成抗掉色的口红，可开发出防灼的高级化妆品等。 在医疗方面，纳米级粒子将使药物在人体内传输更加方便，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；在人工器官外面涂上纳米粒子可预防移植后的排异反应；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；有了通过血管进入人体的纳米级医疗机器人，将大大减轻病人手术的痛苦。 在电子信息领域，纳米技术将更会大显身手。纳米技术会将超大规模集成电路的容量、速度提高1000倍而体积缩小1000倍，可以预见，计算机在普遍采用纳米材料后，计算机处理信息的速度将更快、效率将更高，而且将成为真正的“掌上电脑”；二三十年后，纳米让图书馆只有糖块大小；纳米技术将发展出个人随身办公室系统，我们就不必每天上下班了。 纳米技术在能源、交通、环保等方面也将大有作为。用纳米材料做成的电池，体积很小却可容纳极大的能量，届时汽车就可像目前的玩具汽车一样，以电池动力在大街上奔驰了。用纳米材料做成的轮胎，将更耐磨、防滑，可减少交通事故，用纳米材料制造出的小型飞机，将使飞机像汽车一样进入家庭，交通阻塞可能成为往事。在环境科学领域将出现功能奇特的纳米膜，这种纳米膜能够探测到由化学和生物制剂造成的污染，并能经过滤而消除污染。 纳米技术将改变人们的衣、食、住、行、医疗、生产、娱乐等各个方面，电脑、网络、基因工程等当前的高科技领域也将因此面临变革，纳米科技带来的是人类社会的第五次产业革命。纳米时代的到来将使我们的生活和工作更加随心所欲。