作业帮纳米技术及其诱人前景
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/03 01:44:45
纳米技术及其诱人前景
纳米技术及其诱人前景
纳米技术及其诱人前景
纳米技术的发展已经有20多年了．但是,它的应用浪潮才刚刚到来.科学家预言．纳米技术给人类和社会带来的影响将远远超过计算机革命.纳米技术的波及范围广泛,从我们使用的电池．到我们穿的衣服,到我们治疗癌症的方法,纳米技术已经深入到我们生活的方方面面.
纳米技术最显著的特征就是材料尺度小.1纳米等于10亿分之一米.你的小拇指的指甲大概有1 000万纳米宽.拿1纳米与1米相比,就相当于拿一块大理石与地球相比.
纳米技术之所以如此瞩目,关键在于它所表现出来的奇特性能.例如,将一块铝箔撕成很多铝条．它所表现出来的性能还是铝.尽管这些铝条已经非常小了,但是,你还是可以在显微镜下看到它.如果你继续将铝条往下撕．直到它的直径达到20～30纳米．这时它就会表现出你意想不到的性能.
研究人员将纳米铝和金属氧化物结合在一起．制造出“超级铝热剂”材料.这种材料的化学反应速度是普通材料的上千倍,可以在更短时间内释放出更多的能量.而且,研究人员通过控制纳米铝微粒的大小,控制反应的速度,可以大大拓宽纳米金属的应用领域,比如可以应用于水下爆破或添加到火箭的燃料中.
当然,也不是所有的纳米尺寸的材料都有如此奇特的性能.但是,就我们发现的具有奇特性能的纳米材料而言,我们已经可以大有作为了.科学家们可以充分挖掘纳米材料的潜能,利用这些纳米材料制造出多种多样的新式材料,比如．能导电的塑料,能防止铁生锈的涂层.
一些材料之所以在纳米尺度下能够表现出奇特性能,这与材料本身的原子排列方式有很大关系.比如．将碳酸钙分子按照锯齿状排列．材料就会变得很脆；将碳酸钙分子像砖块一样堆砌．材料就会变得很坚硬.著名的诺贝尔奖获得者费曼早在20世纪60年代曾预言,如果能够对材料的原子排列加以某种控制的话,材料就会表现出异乎寻常的特性.如今,纳米技术的诞生将使这个预言成为现实.
这是一个令人振奋的想法：按照人们的意愿,改变材料的原子排列,产生人们所需的物理化学性能.科学家们已经开发出了精密的探测仪器,比如扫描隧道显微镜,它通过顶部细到只能容纳一个原子的探针,实时观察单个原子在物质表面的排列状态,而且可以利用探针精确操纵单个原子.应该说,它是纳米技术中重要的测量工具和加工工具.
不久的将来,随着纳米技术的迅猛发展,纳米材料的应用浪潮将席卷人们生活的方方面面：外科医生使用的手术刀,我们穿的裤子,等等.其实．科学家们已经制造出一种防尘的裤子,它的纤维是用氟化的纳米聚合物处理过的.即使你不小心将茶溅到裤子上．茶也不会在裤子上留下任何污迹.将来的某一天,外科医生有可能使用纳米壳来缝合血管.目前,对于肾移植或者心脏移植手术而言,最困难的技术在于重新连接动脉.他们需要用细小的针将血管末端缝合起来．而且不出现缝隙,这无疑增加了手术的技术难度.有了纳米壳,外科医生就可以像焊接电线一样缝合血管,不会出现缝隙.
目前,纳米技术的研发已经在世界范围内形成了一股热潮.纳米技术的一大特点在于它的投资相对较低.我们知道,计算机产业的研发需要投入大量的资金,建造大型的制造硅芯片的高科技工厂.但是,纳米技术的研发则不同,你需要一个烧杯便可以开工了.比如,传统的太阳能电池制造工厂需要数百万元的设备,而新型的太阳能供电系统的纳米材料只需要在一个烧杯里就可以制备完成,成本也只有1∞美元左右.然后将这些纳米材料涂在建筑物的玻璃上,那么整个建筑物就成为一个大型的太阳能发电厂.当然,这些纳米材料也可以被
植入到手机或掌上电脑里.
目前．纳米技术还处于起步阶段.但是,纳米技术的潜在威力和诱人的应用前景吸引了各个学科的无数研究人员的垂青,它将在电子、医药、材料等领域释放出巨大的威力.让我们拭目以待!