6纳米高分子材料
高分子纳米生物材料的发展现状及前景

高分子纳米生物材料的发展现状及前景纳米材料研究都是从20世纪80年代开始的,是在之前三次工业革命的基础上发展起来的的新兴科技领域。
巨大的需求与技术支撑,使其在材料、生物、医学、高分子等领域开拓出一片片新大陆,筑起21世纪工业革命的基石。
而纳米技术作为一项高新技术在高分子材料中有着非常广阔的应用前景,对开发具有特殊性能的高分子材料有着重要的实际意义纳米高分子材料,也称高分子纳米微粒或高分子超微粒,粒径尺度在1 nm~1000 nm范围。
这种粒子具有胶体性、稳定性和优异的吸附性能,可用于药物、基因传递和药物控释载体,以及免疫分析、介入性诊疗等方面。
1纳米科技与高分子材料的邂逅高分子材料学的一个重要方面就是改变单一聚合物的凝聚态,或添加填料来使高分子材料使用性能大幅提升。
而纳米微粒的小尺寸效应、表面与界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应能在声、光、电、磁、力学等物理特性方面呈现许多奇异的物理、化学性质。
金属、无机非金属和聚合物的纳米粒、纳米丝、纳米薄膜、纳米块体以及由不同组元构成的纳米复合材料,可实现组元材料的优势互补或加强。
通过微乳液聚合方法得到的纳米高分子材料具有巨大的比表面积,纳米粒子的特异性能使其在这一领域的发展过程中顺应高分子复合材料对高性能填料的需求,出现了一些普通微米级材料所不具有的新性质和新功能,纳米科技与高分子材料科学的交融互助对高分子材料科学突破传统理念发挥了重要作用。
高分子纳米复合材料的应用及前景由于高分子纳米复合材料既能发挥纳米粒子自身的小尺寸效应、表面效应和量子效应,以及粒子的协同效应,而且兼有高分子材料本身的优点,使得它们在催化、力学、物理功能(光、电、磁、敏感)等方面呈现出常规材料不具备的特性,故而有广阔的应用前景利用纳米粒子的催化特性,并用高聚物作为载体,既能发挥纳米粒子的高催化性和选择催化性,又能通过高聚物的稳定作用使之具有长效稳定性。
定性。
纳米粒子加入聚合物基体后,能够改善材料的力学性能。
纳米聚合物重点介绍纳米材料在航空航天领域中应用概述

尼 龙 的 晶 胞 单体:C=C-CONH2
纳米尼龙-6复合材料制品: 用于帘子线、薄膜包装、 轴承齿轮和管材。
优点:高强度、高模量、 高耐热性、高阻隔性、 低吸湿性
用纳米塑料制成的呈现金属光泽的包装 瓶:高强度、高耐热性、高阻隔性、避 光性、结晶速度快和易于加工。
普通聚酯染色瓶
已实现产业化的纳米塑料
纳米尼龙(聚丙烯酰胺)
尼龙是最早的合成塑料,但是极易吸潮,受热容易 变形,例如尼龙丝袜就不能用热水洗涤。纳米尼龙 则极大地提高了尼龙的耐温性能,长期在沸水中能 保持不变形,力学性能也有很大改善,并且具有良 好的阻隔性。
何为纳米聚合物/高分子材料?
当有机聚合物填料的尺寸达到纳米量级时, 能够极大地改善材料的性能,可将有机聚合物的 柔韧性好、密度低、易于加工等优点与无机填料 的强度和硬度较高、耐热性好、不易变形等特点
结合在一起。称为“纳米聚合物/高分子材 料”。
纳米材料在高分子化合物中的作用:
将分散好的纳米微粒均匀地添加到树脂 材料中,起到全面改善聚合物性能的目的:
纳米尼龙6薄膜、纤维和帘子线
已实现产业化的纳米塑料
纳米聚乙烯
• 超高分子量聚乙烯具有强度高、润滑性好、耐 磨损、耐腐蚀、比重小等优点,但是极难加工。 纳米超高分子量聚乙烯则很容易加工,同时还 保持着它的全部优点。
• 纳米超高分子量聚乙烯能够制成各种规格的管 材,用于江河疏浚传送泥浆,输送水煤浆、矿 石、粮食、工农业和生活用水、天然气,代替 笨重、不耐磨损、容易腐蚀的金属管道。
• 物理法表面改性处理主要有:1、表面物理包覆改 性,实现粒子同聚合物包覆结合. 2、利用高能放 电、紫外线、等离子射线照射纳米粒子,以引发 单体在其表面聚合。
有机高分子/无机物杂化纳米材料

纳米粒子具有量子尺寸效应,其吸收光谱随粒经的减 小而发生蓝移.量子效应,隧道效应是未来微电子器 件的基础.
以上特点决定了纳米组装体具有高密度,多功 能,高集成度,高存储密度,协调和协同效应, 且材料透明,可用于光学通讯.
三.利用单体R’Si(OR)3,R’是可在光照 或加热情况下聚合的基团。例如:光聚 合或热聚合得到的带三乙氧基硅烷的聚 合物与TEOS、H2O反应,得到有机聚合 物在二氧化硅基体中。
5.5预聚体杂化
预聚体带有较小的无机网络,端基带有可聚合的基团, 聚合得到有机-无机杂化材料。例子。P288
6嵌段共聚物杂化 两嵌段共聚物组成变化引起的形态变化有:球形、圆
有机小分子 有机高分子
○ + 有机无机互穿网络
无机小分子无机高分子
5.2分子内自杂化
由一种反应物(含亲水基团),水解缩合后生 成带可聚合基团的产物。例子。P287
3大分子混合杂化 ○ 大分子与大分子的杂化,若是简单混合,
ΔS混合≈0,只有当ΔH混合<0,即混合过程放 热, ΔG混合<0才能实现,而这样的体系很 少.大分子与大分子的杂化不能依靠简单混合 实现,而要用反应杂化来实现.
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有机高分 子/无机 物杂化纳
米材料
2023
杂化材料是从二十世纪八十年代末开始 迅速发展的多学科交叉的材料.
1.无机材料,有机高分子材料及生物物质的特点
无机材料: 结构材料(高强度,高刚性,高硬度); 光,电,磁等功能材料(光谱谱线较窄); 性能长期稳定,使用寿命长; 加工成型较难(高温烧结,冶炼,晶体培养等加工成型方法).
有机高分子材料: 易于成型加工; 某些高分子材料可作结构材料(较高的强度,刚
聚合物-金属纳米

将微米金属粉与固态聚合物混合,然后通过球磨机的高速研 磨得到聚合物一金属纳米复合材料,目前这种方法研究的较 少。如Anit等 将等量的微米铁粉(粒径为40m)与聚乙烯粉 (分子量为10 )放入不锈钢瓶中,用四个钢球对该混合体系 进行研磨,最终得到了含有铁纳米粒子(平均粒径为9nm)的 复合材料。
固定化酶,高分子金属催化剂,模拟酶。
ⅴ. 生物功能高分子 医用高分子:体内、体外;人工脏器等。
药用高分子:药物的高分子化;高分子药物。
生物降解高分子,仿生高分子,人造血液
ⅵ. 其他
高分子液晶,高吸水性树脂,高分子絮凝剂,
减阻高分子,智能水凝胶,等。
2.2 聚合物纳米复合材料
(1)定义
纳米复合材料是由两种和两种以上的固相至少在一维以 纳米级大小复合而成的复合材料。
1宽频带强吸收几纳米的厚度即可消光高吸收?纳米微粒吸收带普遍存在蓝移现象可设计波段可控光吸收材料纳米微粒吸收带普存在移现象可设计波段可控光吸收材料纳米tio2znosio2al2o3都有吸收300400nmuv的特征纳米814cm1大块794cm1sic纳米949cm1大块935cm1si2n45特殊磁学性质鸽子蝴蝶蜜蜂等生物体内都存在有超微磁性颗粒20nm生物罗盘纯铁粒子6nm20nm块状铁矫顽力比值010001超顺磁性磁流变液高储存密度磁流变液高储存密度磁记录粉小于单磁畴状态单磁畴状态强铁磁性磁记录粉当各向异性能减小到与热运动能相当时磁化方向就不再固定在一个易磁化方向呈现超起伏性导致超顺磁性出现
2 聚合物-金属纳米复合材料
2.1 高分子材料 (1)定义
高分子与低分子的区别在于前者分子量很高,通常将分子 量高于约1万的称为高分子(polymer)。 Speciality polymer,强调特种性能
最新-高分子纳米复合材料

三、共混法
共混法是最简单、最常见的高分子复合材料制备方法,是指 将纳米粉料与高分子基体材料进行熔融共混或溶液共混,得到纳 米粉料在基体中均匀分布的高分子复合材料,采用这种方法既可 以制备三维结构(0-3型)的复合材料,也可以制备二维(0-2 型)的膜型复合材料。 1、共混法类型
按照共混方式不同,共混法有以下几种类型: ①、溶液共混法
2、纳米复合材料的制备 ①、 纳米颗粒增强复合材料的制备方法有机械合金化、非平
衡合金固态分解、溶胶-凝胶法、气相沉积法、快速凝固法、晶晶 化法、深度塑性种途径来制备。一是通过沉 积形成的各组分非晶混合体系,再经过热处理使其发生化学反应 或热力学分散过程,得到纳米颗粒分散的复合膜。二是通过各组 分的直接共同沉积形成。
除了上面介绍的三类方法常用于高分子纳米复合材料制备以 外,以下几种方法也在某些特殊场合作为纳米复合材料的制备方 法。 1、LB膜复合法
LB膜是利用分子在界面间的相互作用,人为地建立起来的特 殊分子有序体系,是分子水平上的有序组装体。
采用LB膜技术主要被用来制备0-2型纳米复合材料,即高分子 纳米复合膜。 2、模板合成法
2、小尺寸效应 当颗粒小至纳米尺寸时,所引起的宏观物理性质的变化称为
纳米小尺寸效应。纳米小尺寸效应主要反映在熔点、磁学、电 学和光学性能等方面均与大尺寸同类材料明显不同。 3、量子尺寸效应
当颗粒状材料的尺寸小至纳米尺寸时,其电子能级由连续转 变为量子化(最高占据分子轨道和最低空轨道,使能隙变宽,出 现能级的量子化)。这时,纳米材料电子能级之间的间距,随着 颗粒尺寸的减小而增大。当能级间距大于热能、光子能、静电能 以及磁能等的能量时,就会出现一系列与块体材料截然不同的反 常特性,这种效应称之为纳米量子尺寸效应。
纳米技术在高分子材料中的应用浅谈

山 东 化 工 SHANDONGCHEMICALINDUSTRY 2018年第 47卷
纳米技术在高分子材料中的应用浅谈
马鹏飞,韩生华
(山西大同大学 化学与环境工程学院,山西 大同 037009)
摘要:随着材料学的不断发展,对高分子材料越来越重视,将高分子材料中加入一些纳米粒子,获得新型改性高分子材料已经成为目前 研究的重点。采用这种方法可以使高分子材料的性能变得更加优异,使其应用范围更加广泛。 关键词:纳米技术;应用;高分子材料 中图分类号:TB383 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2018)15-0076-01
2 纳米微粒的改良方法
科学家将纳米 高 分 子 材 料 称 为 强 大 的 “混 血 儿 ”。纳 米 粒 子粒径小,比表面 积 大,易 于 团 聚。 为 了 提 高 纳 米 添 加 剂 和 聚 合物的界面结合 力,提 高 纳 米 颗 粒 的 均 匀 分 散 能 力,需 要 对 纳 米粉体进行表面改性[4]。主要是降低粒子表面能态,消除粒子 表面电荷,提高有机相与纳米粒子的亲和力等。其主要代表性 的方法有以下几种:
(1)表 面 覆 盖 改 性。该 方 法 将 表 面 活 性 剂,例 如 硬 脂 酸 (stearicacid)、有机硅(silicone)、钛酸酯(titanate)等物质,覆盖 在颗粒表面,使性质发生改变[5]。
(2)机械化学改性。即 采 用 利 用 摩 擦 粉 碎 的 方 法,使 分 子 晶格位移,活化颗粒表面,使内能增加,从而改变晶体结构和物 理化学粒子表面结构[6]。
世界上产生 的 大 量 塑 料 废 物 是 由 诸 如 聚 乙 烯 (HDPE或 LDPE)、聚丙烯(PP)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等塑料废 料的聚合物组成。多年来,环境保护主义者一直在寻找各种方 法来克服如此大量的塑料废物被弃置到垃圾填埋场的问题[9]。 科学家通过发现添加一些纳米颗粒,可以从塑料废物中生产石 油吸附剂。该领域的研究是一项是很有前途的研究。塑料抗 老化性能差影响了其推广应用,可以在塑料中加入多种纳米添 加剂,以提高其性 能 并 增 强 其 通 用 性。 例 如 在 聚 丙 烯、聚 乙 烯 等塑料材料中添 加 了 纳 米 二 氧 化 钛,然 后 经 过 长 时 间 光 照 后, 其拉伸强度几乎没有变化。将抗菌性的纳米粒子添加到塑料 中,可以得到具有持久抗菌性的塑料。如果将此项技术实现工 业化生产,将取得很好的经济效益。
纳米高分子材料

纳米高分子材料
纳米高分子材料是指在纳米尺度下具有特殊结构和性能的高分子材料。
纳米高分子材料具有较大的比表面积和较小的孔隙结构,因此表现出了许多传统高分子材料所不具备的优异性能。
纳米高分子材料在材料科学、医学、电子学等领域具有广泛的应用前景。
首先,纳米高分子材料在材料科学领域具有重要意义。
由于其特殊的结构和性能,纳米高分子材料在材料增强、改性、复合等方面表现出了独特的优势。
例如,将纳米高分子材料添加到传统高分子材料中,可以显著提高材料的力学性能、热稳定性和耐磨性,从而扩大了材料的应用范围。
其次,纳米高分子材料在医学领域也具有重要应用价值。
纳米高分子材料可以作为药物载体,用于药物的缓释和靶向输送,提高药物的生物利用度和疗效,减少药物的毒副作用。
此外,纳米高分子材料还可以用于组织工程、生物成像等领域,为医学诊疗和治疗提供新的技术手段。
另外,纳米高分子材料在电子学领域也有着广泛的应用前景。
由于纳米高分子材料具有优异的导电性能和光学性能,可以用于制备柔性电子器件、光电器件、传感器等高性能电子产品。
纳米高分子材料在柔性电子领域的应用尤为突出,可以为可穿戴设备、可折叠电子产品等提供新的材料选择。
总的来说,纳米高分子材料具有独特的结构和性能,具有广泛的应用前景。
随着纳米技术的不断发展和成熟,纳米高分子材料将在材料科学、医学、电子学等领域发挥越来越重要的作用,为人类社会的发展和进步做出贡献。
纳米生物医用材料

纳⽶⽣物医⽤材料纳⽶⽣物医⽤材料余传威滁州学院材料与化学⼯程学院摘要:⽣物医⽤材料作为功能材料的⼀种,早在距今约7000年前就有使⽤记录。
⽬前⽣物医⽤材料需求巨⼤且对各⽅⾯性能要求越来越⾼。
20世纪30年代以来,⽣物医⽤材料随着⼯业的发展得到长⾜进步。
近年来,随着纳⽶技术的重⼤突破,纳⽶⽣物医⽤材料应运⽽⽣。
纳⽶⽣物医⽤材料因其独特的⼒学性能、可靠地⽣物相容性、良好的降解性能、⾼度的靶向性等等优点成为⽣物医⽤材料中的新星。
专家预计,在20世纪⼈类未能彻底攻克的主要疾病,如⼼脏病、艾滋病、中风、糖尿病等,都有望在21世纪纳⽶⽣物和医学的成功应⽤中得到解决[1]。
本⽂主要针对纳⽶⽣物医⽤材料的概念、分类、进展、应⽤、发展趋势等⽅⾯进⾏评述,并在最后作出结论。
关键词:⽣物医⽤材料;功能材料;纳⽶⽣物医⽤材料;性能;医学⽣物医⽤材料是⽤于和⽣物系统结合治疗或替换⽣物机体中的组织器官或增进其功能的材料[2]。
纳⽶⽣物医⽤材料则由现代化的纳⽶技术和⽣物材料交叉、融合的全新⾼科技领域,其应⽤前景也必定会带来⽣物医学界的新⼀代⾰新。
颗粒在1~100nm范围内的材料被称为纳⽶材料,纳⽶⽣物医⽤材料体现在纳⽶级药物(可以有很强的靶向性,能制作“⽣物导弹”药物,增强疗效)、纳⽶表⾯特性置换物(对⼈⼯脏器进⾏表⾯或者整体纳⽶处理改性,减⼩毒副作⽤,延长使⽤寿命和安全性)、纳⽶级微⼩检测仪器(纳⽶级颗粒可有效进⼊体内细⼩组织,⼤⼤提⾼疾病的诊断率)等⽅⾯。
⽬前,⽣物医⽤材料应⽤很⼴泛,⼤到器官移植,⼩到⽛齿修复和⼿术缝合线等。
纳⽶⽣物医⽤材料的研究还很有限,离⼴泛应⽤于临床还有相当⼤距离。
很多技术上的难题难以解决。
即便如此,其如此多的优越性让各国政要⼤商以及科研机构和个⼈异常狂热。
纳⽶⽣物医⽤材料是⼀个多学科交叉前景⼗分⼴阔的领域,它所具有的独特结构使它显⽰出独特的性能如量⼦尺⼨效应、⼩尺⼨效应、表⾯效应和宏观量⼦隧道效应,故⽽显⽰出许多特有的性质诸如磁引导靶向性、⽣化相容性、耐持久磨损等等。
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纳米神算子—— 分子算盘
科学家把碳60分子每十个 一组放在铜的表面组成了 世界上最小的算盘。与普 通算盘不同的是,算珠不 是用细杆穿起来,而是沿 着铜表面的原子台阶排列 的。
17
三、国外纳米技术进展
实心的纳米棒、纳米线、量子线
18
朗讯公司和牛津大学: 纳米镊子 碳纳米管“秤”,称量一个病毒的重量 称量单个原子重量的“纳米秤”
19
DNA开关
20
纳米技术在美国
2010年: 80万纳米科技人才,GDP1万亿美元, 200万个就业机会 能源部的8项优先研究中,6项有关纳米材料 本世纪前10年几个关键领域之一 制定了“国家纳米技术倡议”(NNI): • 纳米材料
• 纳米电子学、光电子学和磁学
• 纳米医学和生物学
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镜( Scanning tunneling
microscope,简称STM)。
13
1990年美国国际商业机器公 司(IBM)的艾格勒在镍金 属(110)表面用35个氙原 子排出“IBM”字样。
1993年中国科学院北京真空 物理实验室日本科学家饭
与之接触将是十分危险的,所以,生产和处理这种纳
米产品,其生产厂房、放置措施都将有极其严格的规
定。
40
美科学家发现纳米材料有害新证据
科学家先模拟出肠道中的液体,并在其中铺上一层克隆细胞。 接着在这层细胞上涂抹二氧化钛(TiO2)----一种通常被用作白 色涂料的纳米材料。结果发现,由于与二氧化钛的"亲密"接触, 这一细胞层变得支离破碎---这暗示着要么是该纳米材料杀死了 细胞,要么就是它弱化了细胞之间的连接。
法国:国家纳米科技中心、纳米产业基金 世界都在迎接纳米时代的到来
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四、中国纳米技术进展
中科院物理所制备出大面积碳纳米管阵列;合成了 当时最长的纤维级碳纳米管 解思深 准一维纳米丝和纳米电缆 张立德(固体物理所) 清华大学:氮化镓纳米棒 范守善 中国科技大学:从四氯化碳制备出金刚石纳米粉, 被誉为“稻草变黄金” 钱逸泰
也可以制成靶向药物控释纳米微粒载体(俗称
“生物导弹”)
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微型武器 利用纳米技术可以把传感器、电动机和数字 智能装备集中在一块芯片上,制造出几厘米 甚至更小的微型装置。在未来战场上,将出 现能像士兵那样执行军事任务的超微型智能 武器装备。据报道,美国研制的小型智能机 器人,大的像鞋盒子那么大,小的如硬币, 它们会爬行、跳跃甚至可飞过雷区、穿过沙 漠或海滩,为部队或数千公里外的总部收集 信息。微型机电武器还可用于敌我识别、探 测核污染和化学毒剂、无人侦察机等。
军工: 隐形飞机表面涂料、舰船表面纳米涂料。
雷达隐身技术 美国:“超黑粉”,对雷达波的吸收率达99%
美国总统布什2003.12.3日签署了《21世纪 纳米技术研究开发法案》,批准联邦政府在 从2005财政年度开始的4年中共投入约37
亿美元,用于促进纳米技术的研究开发
22
纳米技术在日本
1962年, 久保(Kubo): 久保理论
查德· 费曼(Richard
Phillips Feynman )设 想:有一天如果能按自己的 愿望任意摆布原子的排列, 人类就将成为真正意义上的
“造物主”。这是关于纳米
技术最早的梦想。
12
1982 年,国际商业机器公 司(IBM)苏黎世实验室的
葛· 宾尼(Gerd Binnig)博
士和海· 罗雷尔(Heinrich Rohrer)博士共同研制成功 了世界第一台新型的表面分 析仪器— — 扫描隧道显微
射,不需大型运载工具发射,一枚小型运载火箭即可发
射千百颗,再按不同轨道组成卫星网,即可实现对地球 表面的覆盖。
39
六、纳米技术可能带来的危害:
纳米技术生产的产品由于构成微粒的尺寸太小,也可 能直接对人体产生威胁。一般的物品拿在手上,由于 构成的微粒大小是微米或以上量级的尺寸,不会渗透 到人的皮肤细胞内,以致进入血液。但是纳米技术生 产的产品,由于构成微粒在纳米量级,完全有可能通 过皮肤接触进入人体。如果这种物质有毒的话,人体
中国纳米技术进展 纳米材料的现状与发展前景 纳米材料的危害 纳米材料引发的思考
9
一、几个基本概念
纳 米: 一种长度单位,1纳米等于十亿分之一米 (10-9米) 纳米材料:用具有纳米尺寸的材料
四大特点: 尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子比例大 四大效应: 小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、表 面效应
的内涵还不太清楚,或把一点点皮毛的加工谎称为纳米技术,
或以“微米技术”“降格”充当,甚至置纳米材料不会释放微 波这一普通常识不顾,声称自己产品能释放保健微波来欺骗消 费者。
42
“纳米水” 广州一家公司用所谓的“纳米水”把老百姓搞得晕头转向 :这家 公司把“纳米水”说得神乎其神:抗疲劳、耐缺氧、抵抗细菌、 降火排毒,长期饮用可“水到病除”,甚至还可以“增强女士防 匪徒强暴的能力”。据称,“纳米水”将缔造一个水的“神话”, 引起一次“饮用水革命”。据介绍,该公司还有“纳米口红”、 “纳米衣服”、“纳米牙膏、牙刷”等,不过目前尚未上市。 这种“纳米水”的关键在于所谓的“纳米珠”。在这家公司的现 场演示中,一位所谓的“经理”拿出一把大小不一、颜色各异的 椭圆形小珠,称这就是麦饭石与纳米特殊材料制作而成的“纳米 珠”。他往两杯清水里加入纯蓝墨水,然后抓起一把“纳米珠” 放到其中一个杯子里,几分钟后,这杯水颜色变淡,而另一杯没 有“纳米珠”的水则还是老样子。这位经理得意地说,看,这就 是纳米珠的厉害,多脏的水都不怕。回到家里,只要往自来水里 放几颗,直接就可饮用啦,而且水中含有18种有益人体的微量元 素,可以增强免疫力等。记者试着喝了一口,感觉和一般的纯净 水没有区别。据了解,每盒纳米珠要300元,买齐整套设备(一台 饮水机、一桶水和十盒纳米珠)则需3800元。 43
38
用于制造微型卫星和纳米卫星
1993年,美国航空航天公司就提出了纳米卫星(重约
0.1—10千克)的概念。1999年,英国、美国、瑞典各发
射了一颗纳米卫星。专用微型集成电路取代现在卫星上 使用的有关系统,使微型卫星、纳米卫星体积小、重量
轻;生存能力强,即使遭受攻击也不会丧失全部功能;
研制费用低,不需大型实验设施和跨度大的厂房;易发
传统的水处理方法效率低、成本高、存在二次污染
等问题,污水治理一直得不到好的解决。纳米技术的发
展和应用很可能彻底解决这一难题。
纳米滤膜过滤技术
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“筛”出海洋中的淡水 ! 高分子纳米滤膜
31
噪声污染控制
减小摩擦
自清洁涂料
疏水性
紫外光照 停止紫外光照
亲水性
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纳米纺织品
反射红外线型化纤 将紫外线隔离因子引入纤维中,能起到防紫 外线、阻隔电磁波,具有无毒、无刺激,不受
“八五863”: 纳米阻燃剂
中科院化学所
纳米领带 • 超双疏性界面材料 • 防水、防油、防污、防褪色 纳米聚丙烯管材
• 高强度、抑菌功能
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全国范围
三百多家纳米企业 以“纳米”注册的企业近百家
数十条纳米材料生产线
资金约百亿元
29
五、应用现状及应用前景
纳米材料在污水处理中的应用
洗涤、着色和磨损等影响的作用,可以有效保
护人体皮肤不受辐射伤害。
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不粘油、不粘水化纤
如果在分散的纳米分子材料上经过特殊处理,再
运用到纤维物体上,那么衣服就可以不粘油、不
粘水,由于纳米分子非常非常小,它不会影响纤 维物体的透气性和清洗效果。
杀菌灭菌除臭型化纤
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纳米化妆品 有效成分变成纳米的水颗粒的水颗粒可 以直接进入皮肤去治疗。同样是擦护肤 用品,现在要擦上一两个月才开始见效 了,到那个时候就有可能擦上10分钟, 就会有明显的感觉。
纳米技术使大家都面临着重新变革,相当于5 千米赛跑,都才跑出500米,我们落后得不 是很多,有的还不落后
25
26
48个铁原子在铜表面排列成直 径为14.2 纳米的圆形量子栅栏
用扫描隧道显微镜的针 尖将原子一个个地排列 成汉字,汉字的大小只 有几个纳米
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中科院化冶所
“七五攻关”: 纳米碳化硅
针对以上现象,华南理工大学教授、博士生导师龚克 成说:“这纯属骗局。”首先,要实现“化蓝为清” 的表演效果,有许多种简单的化学反应都可以做到, 与“纳米”技术没有任何关系。其次,纳米材料的确
有一些普通材料无法达到的功能,但是,就目前纳米
纳米科学:研究纳米尺度范围内的物质所具有的 特异 现象和特异功能的科学。
10
纳米技术:在纳米尺度上对物质和材料进行研究
和处理的技术被称为纳米技术。
聚合物基纳米复合材料:指用具有纳米尺寸 的其他材料与高分子材料以各种方式复合成 型的一种新型复合材料。
11
二.纳米科技历史重大事件:
1959年,著名物理学家理
岛澄男发现碳纳米管,它
的质量只有同体积钢的1
/6,强度却是钢的100
倍。用碳纳米管做绳索,
是唯一可以从月球上挂到
地球表面,而不被自身重
量所拉断的绳索 。
15
用纳米碳管建成
的地月载人电梯
构想图
16
1991年,IBM公司的 “拼字”科研小组用 STM针尖移动吸附在 金属表面的一氧化碳 分子,拼成了一个大 脑袋小人的形象。图 中每个白团是单个一 氧化碳分子竖在铂表 面上的图象,顶端为 氧分子,各个分子的 间距约0.5nm。这个" 分子人"从头到脚只有 5nm高,堪称世界上 最小的人形图案。
(1) 在人体的上皮或者表皮细胞是抵抗纳米材料的第 一道防线。
(2)细胞层的肢解可能会使纳米材料“透”过上皮细胞, 直接进入人体器官系统。