纳米材料综述
纳米材料的制备技术综述

纳米材料的制备技术综述纳米材料的制备技术,听上去是不是有点高大上?其实也没那么神秘,咱们聊聊就能搞懂。
说实话,纳米这个词说得多了,很多人可能还不太明白,啥叫“纳米”?其实就是非常非常小的东西,咱们说得简单点,就是比我们眼睛能看到的还要小得多得多的小东西。
要是你拿个针尖放大个几百倍,可能就能看到这些纳米级的玩意儿。
为什么大家对这些小东西这么感兴趣呢?因为它们能做的事儿太牛了!从医学到能源,从环境保护到电子产品,几乎无所不能。
不过,要把这些纳米材料做出来,可不是随便乱搞的事儿,它需要技术、需要工艺,得讲究“心思”。
现在就让咱们来聊聊这些技术。
想要制备纳米材料,最常见的办法之一就是化学气相沉积(CVD)。
这个名字听起来挺吓人,其实不难懂,就是把一些气体材料,通过加热、反应等方式,沉积到一个表面上,最后变成纳米级的薄膜、颗粒什么的。
说白了,就是通过“气体变成固体”这件事儿,把小小的东西固定下来。
要是你还记得小时候吹过的泡泡,那泡泡里的水蒸气凝结成液滴差不多,CVD的原理就有点像这个。
只不过它可不是吹泡泡那么简单,而是需要高温、特殊的气氛、精准的控制,才能让这些纳米材料顺利“成型”。
是不是有点神奇?再来说说溶胶凝胶法,这也是一种特别有意思的技术。
其实它的名字就告诉你大概是怎么回事:先把一些材料溶解在液体里,形成溶胶,然后通过化学反应把它们凝结成固体,也就是纳米材料。
这个方法简单来说就像做菜一样,先把材料“泡”在液体中,激活它们,让它们变得“活跃”,然后等到合适的时机,它们就会自己变成纳米颗粒,接着凝聚成你想要的形态。
你要是做过豆腐脑,就知道这个道理。
豆腐脑一开始也是液体,经过“老母鸡”和大豆的“配合”,慢慢变成了一个个嫩滑的块状物。
这种方法不需要特别复杂的设备,也能做到高质量的纳米材料,所以很多研究者都喜欢用它。
再说说球磨法,简单说就是用机械力把大颗粒的材料磨成小颗粒。
你可以想象一台超级强力的“搅拌机”,把大块的材料放进去,几千转的高速旋转让它们变得越来越小,最后变成纳米级别的颗粒。
材料科学领域纳米材料设计方法综述

材料科学领域纳米材料设计方法综述引言:随着纳米科学与技术的迅猛发展,纳米材料引起了广泛关注,并在各个领域展现出巨大的潜力。
纳米材料具有特殊的物理、化学和生物学性质,以及较大的比表面积和界面效应等独特特性。
纳米材料的设计方法和制备技术对于开发新型材料、提高材料性能和创新功能材料具有重要意义。
在材料科学领域,纳米材料的设计方法一直是研究热点之一。
本文将对目前纳米材料设计方法进行综述,包括理论模拟计算方法、实验设计方法以及混合方法等。
一、理论模拟计算方法1. 密度泛函理论(DFT)密度泛函理论是纳米材料设计中经常采用的一种计算方法。
它基于量子力学原理,通过求解Schrödinger方程获得材料的电子结构和物理性质。
DFT可以预测纳米材料的能带结构、原子和分子间的相互作用等重要性质,并能够通过模拟计算进行材料的优化和组装。
然而,DFT也存在一些局限性,如计算复杂度较高,对于大尺寸纳米材料的计算非常困难。
2. 分子动力学模拟(MD)分子动力学模拟是一种基于经典力学原理的计算方法,适用于研究纳米材料的结构和动力学行为。
通过分子间的相互作用力和运动方程,可以模拟出纳米材料的力学性质、热力学性质等。
分子动力学模拟可以预测纳米材料的形貌,优化材料的构型,研究材料的力学响应等。
然而,分子动力学模拟也存在一些局限性,如模拟的时间尺度和空间尺度有限。
二、实验设计方法1. Top-down方法Top-down方法是一种将大尺寸的材料通过加工和刻蚀等方法逐渐减小至纳米尺寸的方法。
例如,通过光刻和电子束曝光等技术,可以在大面积的材料上制备出纳米图案。
Top-down方法适用于制备尺寸较大的纳米材料,具有操作简单、可扩展性强的优点。
但是,这种方法对原料材料的选择和加工工艺的控制要求较高。
2. Bottom-up方法Bottom-up方法是指通过分子自组装和化学合成等方法逐步构建起纳米尺寸的材料。
通过控制反应条件和材料的自组装过程,可以精确调控纳米材料的形貌和结构。
纳米材料综述功能材料与应用论文(已处理)

纳米材料综述功能材料与应用论文(已处理)纳米材料综述摘要概述了纳米材料的基本概念、分类方法及结构特征, 重点介绍了纳米材料的光谱、催化、光电化学及反应性等化学特性及应用.1、纳米材料的基本概念纳米材料是指颗粒尺寸为纳米量级 0.11 nm, 100nm 的超微粒子纳米微粒及由其聚集而构成的纳米固体材料。
纳米固体材料分为纳米晶体材料、纳米非晶态材料及纳米准晶态材料。
其中纳米晶体材料按其结构形态又可分为四类:1 零维纳米晶体, 即纳米尺寸超微粒子;2 一维纳米晶体, 即在一维方向上晶粒尺寸为纳米量级, 如一维纤维, 一维碳纳米管;3 二维纳米晶体, 即在二维方向上晶粒尺寸为纳米量级, 如纳米薄膜、涂层;4 三维纳米晶体, 指晶粒在三维方向上均为纳米尺度, 如纳米体相材料, 纳米陶瓷材料。
另外, 还有纳米复合材料, 以复合方式不同分为0-0、0-2、0-3 型复合, 即零维纳米粒子分别与纳米粒子、二维及三维材料复合而成的固体材料。
纳米材料科学是现代化学、物理学、材料学、生物学等多门学科相互交叉、相互渗透的新兴学科, 其研究内容主要包括两个方面:1 系统地研究纳米材料的性能、微结构和谱学特性,通过和常规材料对比, 找出纳米材料的特殊规律, 建立描述和表征纳米材料的新概念和新理论, 发展完善纳米材料科学体系;2 探索新的制备方法, 发展新型的纳米材料, 研究制备工艺与材料结构、性能之间的关系规律, 并拓宽其应用领域。
2、纳米材料的性质2.1、纳米微粒的结构和特性纳米粒子处于原子簇和宏观物体交界的过渡区域,是由数目很少的原子或分子组成的聚集体。
由于纳米粒子具有壳层结构。
粒子的表面原子占很大比例,并且是无序的类气状结构, 而在粒子内部则存在有序-无序结构,这与体相样品的完全长程有序结构不同。
纳米粒子的结构特征使其产生了小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应,并由此派生出传统固体材料所不具备的许多特殊性质。
纳米材料的制备方综述

把自己的题目写在此地兰州交通大学2013年7月15日纳米材料的制备方法一、前言纳米材料和纳米科技被广泛认为是二十一世纪最重要的新型材料和科技领域之一。
早在二十世纪60年代,英国化学家Thomas就使用“胶体”来描述悬浮液中直径为1nm-100nm的颗粒物。
纳米材料是指任意一维的尺度小于100nm的晶体、非晶体、准晶体以及界面层结构的材料。
当粒子尺寸小至纳米级时,其本身将具有表面与界面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应,这些效应使得纳米材料具有很多奇特的性能。
自1991年Iijima首次制备了碳纳米管以来,一维纳米材料由于具有许多独特的性质和广阔的应用前景而引起了人们的广泛关注。
纳米结构无机材料因具有特殊的电、光、机械和热性质而受到人们越来越多的重视。
应用纳米技术制成超细或纳米晶粒材料时,其韧性、强度、硬度大幅提高,使其在难以加工材料刀具等领域占据了主导地位。
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。
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,这是由于界面原子排列较为混乱、原子密度低、界面原子耦合作用变弱的结果。
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。
由于晶界面上原子体积分数增大,纳米材料的电阻高于同类粗晶材料,甚至发生尺寸诱导金属——绝缘体转变(SIMIT)。
利用纳米粒子的隧道量子效应和库仑堵塞效应制成的纳米电子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特点,有可能在不久的将来全面取代目前的常规半导体器件。
纳米巨磁电阻材料的磁电阻与外磁场间存在近似线性的关系,所以也可以用作新型的磁传感材料。
高分子复合纳米材料对可见光具有良好的透射率,对可见光的吸收系数比传统粗晶材料低得多,而且对红外波段的吸收系数至少比传统粗晶材料低3个数量级,磁性比FeBO3和FeF3透明体至少高1个数量级,从而在光磁系统、光磁材料中有着广泛的应用。
纳米材料综述范文

纳米材料综述范文纳米材料是自上世纪90年代以来兴起的一项新兴科技,其具有独特的物理、化学和生物性能,因此受到了广泛的关注和研究。
本文将综述纳米材料的定义、制备方法、应用领域以及潜在的风险和挑战。
首先,纳米材料是指至少在一个维度上具有纳米级尺寸(1-100纳米)的材料。
由于其尺寸处于微观和宏观之间,纳米材料往往具有与传统材料不同的物理和化学性质。
例如,纳米颗粒表面积大大增加,导致其在催化、光学和磁性等方面具有更高的活性和敏感性。
此外,纳米材料还具有较高的比表面积和功率密度,使其在能源存储、传感器和生物医学等领域有着广泛的应用前景。
纳米材料的制备方法多种多样,但可以分为两大类:自下而上和自上而下。
自下而上方法是通过控制和组装分子、原子或离子来构建纳米结构。
例如,溶液法、气相沉积和电化学沉积等方法可以制备出纳米颗粒、纳米薄膜和纳米线等结构。
自上而下方法则是通过纳米加工工艺将材料从大尺寸逐渐减小到纳米级。
常见的自上而下方法包括球磨、机械研磨和激光刻蚀等。
纳米材料具有广泛的应用领域,包括能源、环境、生物医学、电子等。
在能源领域,纳米材料被广泛应用于太阳能电池、燃料电池和储能材料中。
纳米材料的高比表面积可以提高电池的能量密度和效率。
在环境领域,纳米材料可以用于水处理、污染物检测和空气净化等方面。
例如,纳米颗粒可以作为催化剂用于有害气体的催化转化和光催化分解。
在生物医学领域,纳米材料可以用于药物输送、分子成像和组织修复等方面。
纳米颗粒可以通过控制其大小和表面修饰来实现药物的靶向输送和释放。
在电子领域,纳米材料可以用于制备纳米电子元件和纳米传感器等。
纳米材料的尺寸效应和表面效应使其在电子器件的性能和灵敏度方面具有巨大的优势。
然而,纳米材料的应用也面临着一些潜在的风险和挑战。
首先,纳米材料的生产和处理过程中可能释放出有害物质,并对环境和人体健康造成潜在风险。
此外,由于纳米材料的小尺寸和特殊性质,其对生物体的毒性和生物互作性尚不完全了解。
纳米材料的自组装综述

纳米材料的自组装综述纳米材料的自组装是一种具有巨大潜力的新兴领域,通过利用分子间的相互作用和动力学行为来自组装出具有特殊结构和性质的纳米材料。
自组装方法不仅能够制备出高度有序的纳米结构,还能够在纳米尺度上控制物质的形貌、结构和性能,因此被广泛应用于纳米科学、纳米技术和材料科学等领域。
自发性自组装是指纳米材料在适当条件下,由于分子间的相互作用和动力学行为,自行组装形成特定的纳米结构。
自发性自组装方法包括溶液中的自组装、蒸发结晶法、自组装膜的自发生成等。
其中,溶液中的自组装是一种常见的方法,通过溶液中的分子之间的静电相互作用、范德华力、水合作用等力来实现自组装。
在适当的溶剂和浓度条件下,纳米材料可以通过纳米粒子的互相吸引和排斥形成特定结构。
蒸发结晶法是一种将溶液中的纳米材料通过蒸发水分使其自行形成纳米结构的方法。
自组装膜的自发生成是指将自组装分子散布在固体基底上,通过控制其组装行为,使其在固体基底上形成自组装膜。
外界控制下的自组装是指通过外界参数的调控来实现纳米材料的自组装。
外界控制下的自组装方法包括利用电场、磁场、光场、温度等外界参数的调控来实现纳米材料的组装行为。
例如,电场可以通过调控分子之间的电荷来实现纳米材料的组装行为;磁场可以通过控制磁性纳米材料的相互作用来实现纳米材料的组装行为;光场可以通过控制光的强度、波长和方向来实现纳米材料的组装行为;温度可以通过调控纳米材料的热运动来实现纳米材料的组装行为。
纳米材料的自组装不仅能够制备出具有特殊结构和性能的纳米材料,还能够为纳米技术和材料科学的发展提供新的方法和途径。
自组装方法可以实现纳米材料的可控制备和自组装膜的可控形成,为纳米技术的实现和材料科学的发展提供了重要的基础。
此外,纳米材料的自组装还具有很多独特的优势,例如可以在大面积上实现纳米尺度的组装、可以制备出高度有序的纳米结构、可以通过改变组装条件来调控纳米材料的性能等。
总之,纳米材料的自组装是一种具有巨大潜力的新兴领域,通过自发性自组装和外界控制下的自组装方法,可以实现纳米材料的有序组装和控制形貌、结构和性能。
纳米材料分散的综述

纳米材料分散的综述一、纳米材料简介纳米材料是指尺寸在纳米级别的材料,具有优异的物理、化学和机械性能。
由于其独特的性质,纳米材料在能源、环保、医疗、信息技术等领域具有广泛的应用前景。
二、纳米材料制备方法纳米材料的制备方法多种多样,主要包括物理法、化学法以及生物法。
物理法包括机械球磨法、真空蒸发法等;化学法包括溶液法、气相法等;生物法则利用生物分子的自我组装和生物模板法。
不同的制备方法适用于不同类型的纳米材料,且具有各自的优势和局限性。
三、纳米材料的应用领域纳米材料因其优异的性能被广泛应用于以下领域:1.能源领域:太阳能电池、燃料电池、储能电池等;2.环保领域:空气净化器、水处理设备等;3.医疗领域:药物输送、生物成像、癌症治疗等;4.信息技术领域:电子器件、量子计算等。
四、纳米材料的分散技术纳米材料的分散技术是实现其应用的关键。
纳米材料由于其高比表面积和表面能,容易发生团聚,因此需要对其进行分散。
分散技术可分为物理分散和化学分散。
物理分散包括机械搅拌、超声波分散等;化学分散则是利用表面活性剂或偶联剂进行分散。
五、纳米材料分散的物理化学原理纳米材料分散的物理化学原理主要包括表面能作用、静电力作用和空间位阻作用。
表面能作用是纳米材料分散的主要驱动力,静电力作用则是在带电纳米粒子间的相互作用,空间位阻作用则是利用高分子物质对纳米粒子进行稳定分散。
六、纳米材料分散的方法与技术纳米材料分散的方法与技术主要包括以下几种:1.机械搅拌分散:通过机械搅拌的方式将纳米材料分散在溶剂中,可加入适量的表面活性剂或分散剂以增强分散效果。
2.超声波分散:利用超声波的振动能将纳米材料打散在溶剂中,可有效破解团聚现象。
3.化学分散:利用化学反应改变纳米材料的表面性质,如通过偶联剂对纳米材料进行改性,使其具有更好的分散稳定性。
4.溶剂热法:在高温高压条件下,利用溶剂的性质将纳米材料溶解分散在溶剂中。
此方法可用于制备一些具有特殊性质的纳米材料。
纳米材料综述

从人类认识世界的精度来看,人类的文明发展进程可以划分为模糊时代江业革命之前)、毫米时代江业革命到20世纪初)、微米和纳米时代(20世纪40年代开始至今)>i n。
自20世纪80年代初,德国科学家Gleite}2]提出‘纳米晶体材料’,的概念,随后采用人工制备首次获得纳米晶体,并对其各种物性进行系统的研究以来,纳米材料已引起世界各国科技界及产业界的广泛关注。
纳米材料是指特征尺寸在纳米数量级通常指1一100 rm)的极细颗粒组成的固体材料。
从广义上讲,纳米材料是指三维空间尺寸中至少有一维处于纳米量级的材料。
通常分为零维材料哟米微粒久一维材料值径为纳米量级的纤维久二维材料(}度为纳米量级的薄膜与多层膜久以及基于上述低维材料所构成的固体。
从狭义上讲,则主要包括纳米微粒及由它构成的纳米固体客观世界的新层次,是交叉学科跨世纪的战略科技领域。
1国内外研究现状50年代末,美国著名物理学家Richard.P Feyn-man曾经设想“如果有一天能按人的意志安排一个个原子和分子,将会产生什么样的奇迹?”他提出逐级地缩小生产装置,以致最后直接由人类按需排布原子以制造产品。
这在当时只是一个美好的梦想。
然而,随着时间的推移和科学技术的日益发展,这个梦想正在逐渐地变成现实。
进入60年代后,人们就开始对分立的纳米粒子进行了真正有效的研究;70年代末,德雷克斯勒成立了NST (NanoscaleScience & Technology)研究组;1984年德国科学家G 1e ite r首先制成了金属纳米材料,同年在柏林召开了第二届国际纳米粒子和等离子簇会议,使纳米材料成为世界性的热点之一;1990年在美国巴尔的摩生;1994年在德国斯图加特举行的第二届NST会议,表明纳米材料已成为材料科学和凝聚态物理等领域的焦点。
近年来,世界各国先后对纳米材料给予了极大的关注,对纳米材料的结构与性能、制备技术以及应用前景进行了广泛而深入的研究,并纷纷将其列人近期高科技开发项目。
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纳米材料综述摘要纳米技术、纳米材料在21世纪将扮演重要角色,纳米技术是当今世界最有前途的决定性技术之一。
本文综述了纳米材料的定义、历史、特性、目前应用状况和应用前景等方面,并对目前国际上对研究纳米材料研究进行分析。
Abstract nanotechnology, nanomaterials in twenty-first Century will play an important role, nanotechnology is one of the world's most promising decisive technology nowadays. This paper reviews the definition, history, characteristics of nanometer materials, the current application status and application prospects, and analysis of the current international research on research of nanometer materials.关键字纳米材料;定义;发展历史;性能;应用;前景Keywords nanometer materials;definition; development history; properties; application; prospect1.1纳米材料的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。
2.1发展历史纳米材料发展有三个阶段:第一阶段(1990年以前):主要是在实验室探索用各种方法制备各种材料的纳米颗粒粉体或合成块体,研究评估表征的方法,探索纳米材料不同于普通材料的特殊性能;研究对象一般局限在单一材料和单相材料,国际上通常把这种材料称为纳米晶或纳米相材料。
第二阶段(1990~1994年):人们关注的热点是如何利用纳米材料已发掘的物理和化学特性,设计纳米复合材料,复合材料的合成和物性探索一度成为纳米材料研究的主导方向。
第三阶段(1994年至今):纳米组装体系、人工组装合成的纳米结构材料体系正在成为纳米材料研究的新热点。
国际上把这类材料称为纳米组装材料体系或者纳米尺度的图案材料。
它的基本内涵是以纳米颗粒以及它们组成的纳米丝、管为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系。
3纳米材料的性能3.1力学性能许多纳米金属的室温硬度比相应粗晶高2~ 7倍; 纳米材料具有更高的强度, 例如, 6nm 的纳米铁晶体的强度比多晶铁提高12 倍, 硬度提高了2~ 3 个数量级; 韧性更大, 如美国Argonnel实验室制成的纳米CsF2 陶瓷晶体在室温下可弯曲100%。
室温下的纳米TiO2 陶瓷晶体表现出很高的韧性, 压缩至原长度的1/4 仍不破碎。
3.2热学性能一般纳米金属材料的热容是传统金属的2 倍; 直径为10nm 的Fe、Au 和Al 熔点分别由其粗晶熔点的1540 ℃、1063 ℃和660 ℃降到33 ℃、27 ℃和18 ℃。
2nm的金的颗粒熔点仅为330 ℃ , 比通常金的熔点低700 ℃以上, 而纳米银粉的熔点仅为100 ℃ ; 此外, 纳米材料的热膨胀可调, 可用于具有不同热膨胀系数的材料的连接。
3.3磁学性能当晶粒尺寸减小到纳米级时, 晶粒之间的铁磁相,互作用开始对材料的宏观磁性有重要影响, 使得纳米材料具有高磁化率和高矫顽力, 低饱和磁矩和低磁耗纳米磁性金属的磁化率是普通金属的20 倍, 而饱和磁矩是普通金属的1/2。
3.4光学性能各种纳米微粒几乎都呈黑色, 它们对可见光的反射率将显著降低, 一般低于1%。
粒度越细, 光的吸收越强烈, 利用这一特性, 纳米金属有可能用于制作红外线检测元件、隐身飞机上的雷达波吸收材料。
3.5电学性能电导率低, 纳米固体中的量子隧道效应使电子运输表现出反常现象, 例如, 纳米硅氢合金中的氢含量大于5% ( 原子分数) 时, 电导率下降2 个数量级, 并出现通道电阻效应。
纳米材料的电导率随颗粒尺寸的减小而下降。
3.6高扩散性纳米晶体的自扩散速率为传统晶体的1016至1019倍, 是晶界扩散的100 倍。
高的扩散速率使纳米材料的固态反应可在室温或低温下进行。
3.7表面活性随着纳米微粒粒径减小, 比表面积增大, 表面原子数增多及表面原子配位不饱和性导致大量的悬键和不饱和键等, 使得纳米微粒具有高的表面活性, 适于作催化剂和贮氢材料4纳米材料目前应用4.1在光电领域的应用在光电信息传输、储存、处理、运算和显示的方面,纳米技术使光学器件的性能大大提高。
将纳米技术运用到现有的雷达信息处理上,可是其能力提高到10倍至几百倍。
4.2在静电屏蔽方面的应用纳米氧化物粒子具有半导体效应,在常温下起导电性比常规氧化物高。
具有良好的静电屏蔽作用化纤衣服和化纤地毯由于静电效应,容易吸附灰尘,危害人体健康。
在其中加入金属纳米微粒,就会使静电效应大大降低。
4.3在信息科技领域的应用磁性纳米微粒由于尺寸小,具有但磁畴结构、矫顽力很高的特性,用它制造磁记录材料可以提高信噪比,改善图像质量,还可制成磁性信用卡、磁性钥匙、磁性车票等。
4.4产业中的应用微电子器件当电子器件进入纳米级尺寸时,量子效应就十分明显,纳米材料应用到电子器件上时就会产生普通元件所没有的效果。
在信息领域,20世纪的微电子材料要转化为21世纪的纳米电子材料,这方面的研究将会是重点。
传感器方面纳米粒子的比表面积高,活性高,时期在传感器方面成为最具前景的材料。
20世纪80年代初,日本已研制出SnO2纳米薄膜传感器。
电器领域纳米材料的应用可以使许多产品改头换面,比如可以改变传统的静电屏蔽材料只能使用单一的黑色,这样像彩电就可以使用不同的外包装材料。
汽车制造业中,车身若采用纳米复合材料,则车身的抗冲击强度和安全系数比不同钢板车高出几倍。
4.5纳米生物学纳米生物学的产生是与SPM的发明和在生命科学中的应用分不开的。
生命过程是已知的物理、化学过程中最复杂的事情。
不同于宏观生物学,纳米生物学是从微观的角度来观察生命现象、并以对分子的操纵和改性为目标的。
纳米生物学发展时间不长就已经取得了可喜的成绩。
生物科学家在纳米生物学领域提出了许多富有挑战性的新观念。
4.6生物导弹生物导弹”是免疫导向药物的形象称呼,它由单克隆抗体与药物、酶或放射性同位素配合而成。
单克隆抗体而能自动导向,在生物体内与特定目标细胞或组织结合,并由其携带的药物产生治疗作用。
单克隆抗体具有高度专一性,能够识别细胞表面抗原、各种受体、各种体液成分及细胞内和组织内的各种成分,能精确地瞄准和捕获靶细胞,特异性地与靶目标发生反应,因而有“生物导弹”之称。
它正越来越广泛地在人类疑难疾病的诊断中,发挥其他常规药物无法达到的独特和卓越效能。
4.7纳米医用机器人纳米机器人”的研制属于分子仿生学的范畴,它根据分子水平的生物学原理为设计原型,设计制造可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”。
纳米生物学的近期设想,是在纳米尺度上应用生物学原理,发现新现象,研制可编程的分子机器人,也称纳米机器人。
合成生物学对细胞信号传导与基因调控网络重新设计,开发“在体”(in vivo)或“湿”的生物计算机或细胞机器人,从而产生了另种方式的纳米机器人技术。
4.8在医疗工业中的应用将纳米颗粒压成薄片制成过滤器,其过滤孔径为纳米级,在医疗工业中可用于血清消毒。
纳米材料具有良好的吸附性,可用于制作生物吸附和选择分离材料。
可以将中药材制成易于口服的胶囊,或制成中药膏直接贴于患处,纳米粒子经皮肤直接被吸收。
在制药方面,纳米技术使其越来越精细,甚至可以再纳米尺度上直接排列原子,分子来制成具有特定功能的药品。
4.9解决能源问题纳米半导体材料在纳米半导体材料上附带贵金属、金属氧化物或在半导体表面修饰染料、导电高聚物等可使光分解水的效率大大提升,将对光化学的太阳能存储起到巨大的推动作用。
4.10军事领域的应用纳米材料作为一种新兴的材料,它在以高科技为主的军事上有巨大的应用前景。
纳米碳管防弹衣、微型机器人、纳米卫星、微型飞机、间谍草、隐形材料等4.11石化领域的应用加入纳米材料可以使传统涂料产生更强的防护力,实现防紫外线辐射、耐大气侵害和抗降解、变色等。
在催化剂中,由于纳米材料的表面活性高,可以使放映的速率大大提高。
4.12纳米材料在纺织品上的应用纳米材料在纺织上的应用方式主要可分为两大类,一是通过纤维改性功能化来实现,二是通过后整理技术对织物进行功能化整理。
4.13其他方面纳米材料在生活中,文物保护中都有应用。
由于纳米材料的特异性能,使其受到广泛推崇。
5纳米材料的应用前景展望纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学,主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。
21世纪将是纳米技术的时代。
纳米材料的应用涉及到各个领域,在机械、电子、光学、磁学、化学和生物学领域有着广泛的应用前景。
纳米科学技术的诞生,将对人类社会产生深远的影响,并有可能从根本上解决人类面临的许多问题,特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题。
21世纪初的主要任务是依据纳米材料各种新颖的物理和化学特性,设计出各种新型的材料和器件。
通过纳米材料科学技术对传统产品的改性,增加其高科技含量以及发展纳米结构的新型产品,目前已出现可喜的苗头,具备了形成21世纪经济新增长点的基础。
纳米材料将成为材料科学领域一个大放异彩的明星展现在新材料、能源、信息等各个领域,发挥举足轻重的作用。
随着其制备和改性技术的不断发展,纳米材料在精细化工和医药生产等诸多领域会得到日益广泛的应用。
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