神奇的纳米材料PPT课件

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神奇的纳米PPT 鄂教版 (共10张PPT)

神奇的纳米PPT 鄂教版 (共10张PPT)

激励学生学习的名言格言 220、每一个成功者都有一个开始。勇于开始,才能找到成功的路。 221、世界会向那些有目标和远见的人让路(冯两努——香港著名推销商) 222、绊脚石乃是进身之阶。 223、销售世界上第一号的产品——不是汽车,而是自己。在你成功地把自己推销给别人之前,你必须百分之百的把自己推销给自己。 224、即使爬到最高的山上,一次也只能脚踏实地地迈一步。 225、积极思考造成积极人生,消极思考造成消极人生。 226、人之所以有一张嘴,而有两只耳朵,原因是听的要比说的多一倍。 227、别想一下造出大海,必须先由小河川开始。 228、有事者,事竟成;破釜沉舟,百二秦关终归楚;苦心人,天不负;卧薪尝胆,三千越甲可吞吴。 229、以诚感人者,人亦诚而应。 230、积极的人在每一次忧患中都看到一个机会,而消极的人则在每个机会都看到某种忧患。 231、出门走好路,出口说好话,出手做好事。 232、旁观者的姓名永远爬不到比赛的计分板上。 233、怠惰是贫穷的制造厂。 234、莫找借口失败,只找理由成功。(不为失败找理由,要为成功找方法) 235、如果我们想要更多的玫瑰花,就必须种植更多的玫瑰树。 236、伟人之所以伟大,是因为他与别人共处逆境时,别人失去了信心,他却下决心实现自己的目标。 237、世上没有绝望的处境,只有对处境绝望的人。 238、回避现实的人,未来将更不理想。 239、当你感到悲哀痛苦时,最好是去学些什么东西。学习会使你永远立于不败之地。 240、伟人所达到并保持着的高处,并不是一飞就到的,而是他们在同伴们都睡着的时候,一步步艰辛地向上爬 241、世界上那些最容易的事情中,拖延时间最不费力。 242、坚韧是成功的一大要素,只要在门上敲得够久、够大声,终会把人唤醒的。 243、人之所以能,是相信能。 244、没有口水与汗水,就没有成功的泪水。 245、一个有信念者所开发出的力量,大于99个只有兴趣者。 246、环境不会改变,解决之道在于改变自己。 247、两粒种子,一片森林。 248、每一发奋努力的背后,必有加倍的赏赐。 249、如果你希望成功,以恒心为良友,以经验为参谋,以小心为兄弟,以希望为哨兵。 250、大多数人想要改造这个世界,但却罕有人想改造自己。

纳米材料PPT课件

纳米材料PPT课件
微生物合成
利用微生物作为生物反应器,通过发酵或培养微生物来制备纳米材料。该方法 具有高产量、环保等优点,但需要选择合适的微生物种类和生长条件。
03
纳米材料的应用领域
能源领域
高效电池
01
利用纳米材料提高电池的能量密度和充电速度,延长电池寿命。
太阳能电池
02
通过纳米结构设计提高太阳能电池的光电转换效率,降低成本。
纳米材料分类
01
02
03
按组成分类
根据组成元素的种类,纳 米材料可分为金属、非金 属和复合材料等类型。
按维度分类
根据在纳米尺度上的维度 数,纳米材料可分为零维 (0D)、一维(1D)和 二维(2D)纳米材料。
按应用领域分类
根据应用领域,纳米材料 可分为电子、能源、环境、 生物医学等领域所需的特 定功能材料。
微乳液法
利用两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成微乳液,然后在微乳液中加入反应物 进行化学反应,最终得到纳米材料。该方法可制备出粒径均匀、形貌可控的纳米材料,但 制备过程较为复杂。
生物法
生物分子自组装
利用生物分子间的相互作用,如氢键、离子键等,将生物分子组装成纳米结构。 该方法具有条件温和、环保等优点,但制备过程较慢且产量较低。
燃料电池
03
利用纳米材料改善燃料电池的氧电极反应性能,提高燃料电池
的效率和稳定性。
医学领域
药物传输
利用纳米材料作为药物载体,实现药物的定向传输和精确释放。
医学成像
利用纳米材料提高医学成像的分辨率和对比度,为疾病诊断提供 更准确的信息。
生物检测
利用纳米材料的高灵敏度特性,实现生物分子的快速、高灵敏度 检测。
化学法

纳米材料ppt课件

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02
纳米材料的制备方法
物理法
机械研磨法
通过高能球磨或振动磨的方式, 将大块材料破碎成纳米级尺寸。 这种方法简单易行,但制备的纳
米材料纯度较低。
激光脉冲法
利用高能激光脉冲在极短时间内 将材料加热至熔化或气化,然后 迅速冷却形成纳米颗粒。该方法 制备的纳米材料粒径小且均匀,
但设备成本高昂。
电子束蒸发法
磁损耗
在交变磁场中,纳米材料的磁损耗远高于宏观材料,这与其界面和 表面效应有关。
磁电阻效应
某些纳米材料表现出显著的磁电阻效应,如巨磁电阻和自旋阀效应 。这些效应可用于磁电阻传感器和磁随机存储器等领域。
04
纳米材料的应用实例
纳米材料在能源领域的应用
太阳能电池
利用纳米结构提高光电转 换效率,降低成本。
纳米材料的环保问题
纳米材料在环境中的持久性
一些纳米材料可能在环境中长时间存在,不易降解,可能造成长期的环境污染。
纳米材料的环境释放途径
生产和使用纳米材料过程中,可能通过废水、废气等途径将纳米颗粒释放到环境中。
纳米材料对生态系统的潜在影响
纳米材料可能通过食物链进入生物体,影响生物的生理功能和生态平衡。
解决纳米材料安全与环保问题的策略与建议
加强纳米材料的环境和健康影响 研究
深入研究纳米材料的环境行为和健康影响 ,为制定有效的管理措施提供科学依据。
制定严格的法规和标准
制定针对纳米材料的生产和使用的法规和 标准,限制其对环境和健康的潜在风险。
发展绿色合成方法和应用技术
提高公众意识和参与度
开发环保友好的纳米材料合成方法和应用 技术,减少纳米材料的环境释放。
生物合成法
利用微生物(如细菌)合成有机或无机纳米材料。该方法制 备的纳米材料具有生物相容性和生物活性,在生物医学领域 有广泛应用前景。

进入奇妙的纳米世界PPT(57张)

进入奇妙的纳米世界PPT(57张)


且不断咀嚼的磨损和压力,原因是在牙齿
的外表排列着纳米尺寸的微小晶体。
中国古代铸剑大师,可能已经创造纳米晶 体结构,使得凡铁铸成的宝剑既不锈蚀又 能削铁如泥。
23
2 纳
米 莲花效应
自 然 世 界
24
2

米 自
莲花效应(Lotus Effect)


莲花效应 ( Lotus effect ):在莲花的叶子

上,其表面有自然的微小纳米级颗粒(大约
大小为1纳米的惧水性蜡晶体),而在这个
布满纳米级颗粒的表面结构上,水分子不易
与表面接蟹,导致水珠不会分散,让污泥、
水粒子不容易沾附表面。而这种特性更让莲
叶具有“自我洁净”的功能
25
2 最早发现莲叶上纳米级颗粒的德国人



Prof. Dr. Wilhelm Barthlott
纳米颗粒,这种纳米颗粒具有“罗盘”
的功用,蜜蜂在离开蜂房时,会把周围
环境图像储存起来,采蜜归来时会开启
记忆系统,把储存在记忆中的图像与眼
前看到的图像进行比对,并不断移动,
直到两个图像完全一致。
17
2

米 海龟---行动导航


纳米磁性引导海龟回家

海龟为了寻找食物,会横渡大半个海峡,到

另一个海域生活,当产卵季来临时,又会再度迁
行走自如,只是亿万年来,由于地球磁
场发生多次剧烈倒转,使得螃蟹体内小
磁针粒发生严重的混乱完全失去原先的
定向作用,最后使他们失去了前后移动
的能力,变成必须“横行”天下,真是
可怜的下场啊!
19

【培训教材】神奇的纳米世界PPT

【培训教材】神奇的纳米世界PPT

颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。对超微颗
粒而言,尺寸变小,同时其比表面积亦显著增加,从而产生如下一系列
新奇的性质。
(1) 特殊的光学性质
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l%,大约几微米的厚度就能完全消光。
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。
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9
纳米材料的用途
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。
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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6
(2) 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。 (3) 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。 人们利用磁性超微颗粒 具有高矫顽力的特性,已作成高贮存密度的磁记录磁粉, 大量应用于磁带、磁盘、磁卡以及磁性钥匙等。利用超 顺磁性,人们已将磁性超微颗粒制成用途广泛的磁性液 体。Fra bibliotekppt课件

纳米材料及其应用PPT课件

纳米材料及其应用PPT课件
2000s
纳米材料在各个领域得到广泛应用,成为研 究热点。
1990s
纳米技术迅速发展,出现多种制备方法。
2010s至今
纳米技术不断创新,应用领域不断拓展。
02
纳米材料的制备方法
物理法
真空蒸发冷凝法
01
在真空条件下,通过加热蒸发物质,并在冷凝过程中形成纳米
粒子。
激光诱导法
02
利用高能激光束照射物质表面,通过激光能量使物质蒸发并冷
生物法
微生物合成法
利用微生物作为模板或催化剂,通过生物反应合成具有特定结构 和性质的纳米材料。
植物提取法
利用植物中的天然成分作为原料,通过提取和纯化得到纳米材料。
酶催化法
利用酶的催化作用合成具有特定结构和性质的纳米材料。
03
纳米材料的应用领域
能源领域
01
02
03
燃料电池
纳米材料可以提高燃料电 池的效率和稳定性,降低 成本。
纳米材料及其应用 ppt课件
目录
• 纳米材料简介 • 纳米材料的制备方法 • 纳米材料的应用领域 • 纳米材料面临的挑战与前景 • 纳米材料的应用案例分析
01
纳米材料简介
纳米材料的定义与特性
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。
凝形成纳米粒子。
机械研磨法
03
通过机械研磨将大块物质破碎成纳米级粒子,常见于金属、陶
瓷等硬质材料的制备。
化学法
化学气相沉积法
利用化学反应在加热条件下生成纳米粒子,通常需要使用气态反 应剂和催化剂。
溶胶-凝胶法
通过将原料溶液进行溶胶和凝胶化处理,再经过热处理得到纳米 粒子。

神奇的纳米PPT5 鄂教版

神奇的纳米PPT5 鄂教版

增强了文性与文学性 的结合。
开篇钥匙
立足现在 展望未来
纳米机器人
开篇钥匙
啊! ……
我国成功研制纳米机器人,技术达到 世界先进水平,对细胞、染色体进行“手 术”,像摆弄棋子一样移动原子,在1/20 发丝横截面大小的面积上写字……这些精 细得只能想像的“活儿”,如今人类可以 亲手做了。中科院沈阳自动化研究所最近 研制成功一台纳米操作机器人样机,使我 国纳米微操作技术达到世界先进水平。
神奇的纳米
作者:何佳
文体知识 科学小品
开篇钥匙
神 奇 的 纳 米
开篇钥匙
筛选信息 学会读书
开篇钥匙
整体感知 理清思路 课文质疑 体会语言 立足现在 展望未来
开篇钥匙 开篇钥匙
开篇钥匙
收集资料 集卡成册
开篇钥匙
文体知识 科普小品
开篇钥匙
科学小品:是介绍自然科学知识的文艺
性说明文,是一种兼有科学与文学特点的 文体。我们学过的《牧鹅散记》《蒙娜丽 莎微笑揭秘》《尼斯湖怪被抓住啦?》等 都属于这类文体。
大家是否还记得在科幻世界里那些随 意消逝变化的人吗?还记得在神话世界里, 孙悟空的七十二变吗?现在所有这一切都不 是在疯狂的科幻世界里,不是在神奇的神话 里,而是在离我们也许只有几年之遥的纳米 时代!那么什么是纳米?什么是纳米技术? 大家想不想了解有关这方面的知识?
纳米是20世纪90年代开始兴起的一个名 词。“纳米技术”是继互联网、基因之后人 们关注的又一大热点,那么什么是“纳米技 术”,“纳米技术”对人类社会的发展有什 么好处?它神奇在哪里?要想对这个问题有 一个初步的了解,就让我们一起来阅读《神 奇的纳米》这篇文章吧。
特点:①科学性
②文学性 ③通俗性

17、神奇的纳米_课件2

17、神奇的纳米_课件2
过了中后卫布林德的头顶下落就算德罗巴不用跳起不用移动也可以顶到这个球这个球距离球门不到 的向禁区内移动抢点或者解围但是一切都太晚了布隆坎普几步来到底线附近在无人盯防的情况下右脚传出了一记漂亮的弧线球找中路的德罗巴这脚球传的速度奇快又非常舒服越 松的接到皮球把球一磕改变了方向然后快速下底这个时候阿贾克斯的球员发现了布隆坎普的动作顿时大惊失色梅尔奇奥特快速向移向边路防止布隆坎普的传中双方的球员都纷纷 慢慢移动不知不觉的已经到了几乎和禁区平行的位置就在几乎所有人都以为阿尔蒂多雷要远射的时候阿尔蒂多雷却突然把球传到了一个所有人都想不到的地方右边路布隆坎普轻 太阳穴的位置触球球直接飞出了底线顿时眼镜碎了一地谁都想不到在距离球迷 击德罗巴德罗巴庞大的身躯在德波尔有意的撞击之下发生了一点改变这一点改变就是致命的因为布隆坎普的这脚传球太快德罗巴本来是想用额头把球砸进球门这一下却变成了用 有那么强大了早就看到了这个落点却被德罗巴卡住位置的德波尔终于等到了机会老奸巨猾的德波尔也貌似要跳起头球其实他根本就不可能碰到球他只是佯装跳起用身体狠狠的撞 状的看着禁区看着德罗巴希望德罗巴不要抢到点这时候德罗巴却出人意料的起跳了他想微微跳起然后把球砸向球门如果双脚站在地面上德罗巴就是巨人安泰但是跳起之后他就没 被打丢了德罗巴沮丧的跪在草皮上不住的摇头痛骂自己是傻 呼的这时气得狠狠的蹲下捶地他不能想象在这一瞬间德罗巴那浆糊脑袋里想的是什么距离球门这么近怎么顶不不能进非要玩花样尼玛觉得是花样滑冰玩艺术了加分啊一个必进球 略了这是防守失误的起因阿贾克斯逃过一劫但是这样的错误不能再犯下一次阿尔克马尔人海会再给你们机会吗解说员指责阿贾克斯的球员在这个球的处理上太大意竟然没发现移 X啊啊啊不可思议一个必进球被德罗巴打飞这是一个打飞比打进更难的球阿尔克马尔的球员真是奇葩啊布隆坎普被忽 5米的情况下德罗巴把这个球顶飞了阿贾克斯的球迷为德罗巴发
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• 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
12
5/23/2020
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
科学新视野 5/23/2020
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,
科学新视野
20
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)
科学新视野
21
5/23/2020
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
科学新视野 5/23/2020
C60
科学新视野
17
5/23/2020
• 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。
科学新视野
18
5/23/2020
• 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
• 优点:
穿梭机 升降机
科学新视野 5/23/2020
有效载荷 每千克成本
22,700 千克 ~5000 美元
连续
~500 美元
Space elevator structural diagram
7
太空升降机 一个梦想? (1)
材料的角度
应力
这升降机的缆绳的性能要求很高, 必须有非常高的强度/密度比。如果 材料的密度跟石墨接近的时候,强 度需要达到 65–120 GPa。
材料
屈服强度 极限强度 密度 (MPa) (MPa) (g/cm³)
钢, ASTM A514 690
760
7.8
凯夫拉尔
3620
1.44
(Kevlar )纤维
碳纳米管
62000 1.34
科学新视野 5/23/2020
应变
建材钢的特征 应变-应力曲线 1. 极限强度 2. 屈服强度 3. 断裂强度 4. 应变硬化阶段 5. 颈缩破坏阶段 8
扫描隧道显微镜的基本原理 量子力学起基本作用
22
3.2 原子力显微镜 (AFM)
科学新视野 5/23/2020
针尖:
原子力显微镜的示意图
接触模式下扫描样品表面
23
工作原理的示意图
科学新视野 5/23/2020
展示原子力显微镜的工作情况的小电影
24
主要功能--表面成像
轻敲模式下得到的硅(111)表面的 三维形貌。单原子层台阶(0.3nm) 清楚可见。
科学新视野 5/23/2020
轻敲模式下得到的氧化锌 纳米线放在有刻槽的硅衬 底上。
25
主要功能--力学测量
典型的力学曲线
科学新视野
10
5/23/2020
本堂课程提纲
1. 基本概念 2. 纳米的起源和发展 3. 观察纳米世界的主要工具 4. 纳米技术包括的方面
1. 纳米材料 2. 纳米加工技术 3. 纳米生物医药
科学新视野
11
5/23/2020
1. 基本概念
纳米 (nanometer, nm) = 十亿分之一米 (10-9 m)
科学新视野
19
5/23/2020
• 2001年 当时美国总统Clinton建立了 National Nanotechnology Initiative ( NNI) ,以推动和协调美国的纳米研究。
The covers of the reports from the National
Nanotechnology Advisory Panel to US President.
神奇的纳米材料和纳米技术
暨南大学 物理学系 麦文杰 博士
科学新视野
1
纳米技术很可能是 连接粒子现象和太空现象的技术 连接童话世界和未来世界的技术
科学新视野
2
5/23/2020
尺寸现象 怪蟒
科学新视野
3
5/23/2020
太空穿梭机 Space Shuttle
现在情况:
• 总共建造了5架太空穿 梭机, Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis and Endeavour.
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。 包括了纳米材料学、纳 米机械学、纳米电子学、纳米生物学、纳米化学等学科。 从包括微电子等在内的微米科技到纳米科技,人类正越 来越向微观世界深入,人们认识、改造微观世界的水平 提高到前所未有的高度。
0D
1D
2D
量子点, 纳米颗粒
太空升降机 一个梦想? (1)
• 碳纳米管的强度/密度比大约是钢的200-600 倍,因此可能成为太空升降机的材料。
科学新视野
单壁碳纳米管的三维模型
9
5/23/2020
把梦想变成现实
• 教导 “纳米基本知识” • 寻找机会 • 产生新想法 • 提供概念 • 制造原型 • 商业化产品 • 取得价值 • 制造工作岗位
碳纳米管, 各种纳米线
薄膜
科学新视野
13
5/23/2020
科学新视野
14
5/23/2020
2. 纳米的起源和发展
• 1959年 美国物理学家费曼(Richard Feynman)首先提出,组装原子或分子是 可能的。
科学新视野
15
5/23/2020
• 1981年 观察原子世界的主要工具--扫描 隧道电子显微镜(Scanning Tunneling Microscope,STM)诞生
• 每次有效载荷 50,000 磅 (22,700 千 克)
• 大约每年每架飞行1次
Space Shuttle Atlantis
科学新视野
4
5/23/2020
童话世界
科学新视野
5
5/23/2020
未来世界
科学新视野
6
5/23/2020
太空升降机 一个梦想? (1)
物理的角度
• 太空升降机基本设计目的 就是使人们能够连续不断 地把物质从地球表面运送 到太空
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