第一篇:《纳米技术》读后感
现在科学研究出了“纳米”,“纳米”它不是米,而是尺度单位。20世纪人们把大千世界内各种物质的运动到了分子、原子的运动和性质这一层上面。让我们一起来揭开“纳米”神秘的面纱吧!
“纳米”非常小,我们的肉眼是看不见的,科学家已在实验室里研究出了1.4纳米的碳管,50000根碳管并排在一起,才有一根头发粗细。纳米技术使科学家们坚信:“小”的不仅是美,而且是未来技术发展的趋势。
在学习中,我们何尝不去探寻每一个历史的足迹呢?科学家能发现的,说不定我们哪天也能发现,只要我们有那种欲望、那种决心,那种坚持不懈的精神。说不定哪天我们也能发明出什么了不起的东西呢?
科学知识是无限的,等待你去发现!
第二篇:纳米技术
纳米技术
朗读课文,把课文中的科技术语读正确。读了课文,你有什么不懂得问题?提出来和同学交流。
科学术语:除臭技术
微观对象
纳米缓释技术
长度度单位 纳米自清洁技术
碳纳米管
纳米管储氢气 纳米吸波技术 探测雷达波
问题1:
为什么说纳米材料是人丁兴旺的大家族?
回答:
因为纳米材料成员众多,有各种各样的类型,而且随着纳米材料研究的不断深入,纳米材料家族的成员将会更多。
问题2:“生病的时候,需要吃药。现在吃一次药最多管一两天,未来的纳米缓释技术,能够让药物效力缓慢地释放出来,服一次药可以管一周,甚至一个月。”这里用的是什么说明方法?
回答:
这里用的是比较的说明方法。
“纳米技术就在我们身边”“纳米技术可以让人更加健康”,选择其中一句话,结合课文内容和查找的资料,说说你的理解。
纳米技术可以让人们更加健康:①利用极其灵敏的纳米探测技术,可以实现疾病的早期检测和预防。未来的纳米机器人甚至可以通过血管直达病灶,杀死癌细胞。②生病的时候,需要吃药。现在吃一次药最多管一两天,未来的纳米释放技术,能够让药物效力缓慢地释放出来,服一次药可以管一周,甚至一个月。③因为纳米材料体积小、活性强,用纳米材料制成的药物可以准确地杀死病变细胞,不会对健康细胞产生影响,这是常规要素所不能实现的。
如果让你利用纳米技术,你会把它运用到生活中那些地方?发挥想象说一说。
我会把纳米技术运用到学习上。用纳米材料制成的书包不但可以折叠,携带方便,而且具有缩放功能,不用时,它能和书包里的文具一起缩小,只有一块橡皮擦那么大,我们甚至可以将它揣在衣兜里,要使用时,它便自动变回原来的大小,它还能自动整理书包里的所有文具,使书包里面随时都整整齐齐。用纳米材料制成的钢笔,能监督我们保持正确的写字姿势,还能在我们做作业出现错误时提醒我,而且,由于里面的墨水使用了纳米缓释技术,所以,可以用上好几年不用加墨或换墨管。
第三篇:纳米技术论文
纳米“武装”的交通环境
交通运输学院
肖昊玮
Cover letter 当新兴的纳米技术碰到棘手的交通环保问题,会擦出怎样不同的火花,会激发出什么独具创意的解决灵感?本文将为您一一呈现。摘要
目前环境问题是全球热点,交通污染问题也引起了越来越多的关注,为了交通在服务人们出行的同时,更好的保护好我们的环境,人们已做出很多方面的努力与探索。而随着纳米技术的兴起,人们开始考虑将纳米技术应用于交通领域,来改善目前的交通环境问题。本文通过对纳米技术的理论性分析,即通过纳米技术应用前后的参数分析,进而论述其运用在交通领域上的可行性,以及对现有的应用于交通废气处理、噪音处理及污水处理等方面的纳米技术进行研究与探讨,来阐明纳米技术的的确确在交通环保方面具有其特有的优势,纳米环保值得推而广之,让交通更好的服务我们的生活。背景与意义
纳米,这个曾经轰动一时的新兴词汇,这个曾经让世人感到好奇的计量单位,现如今正在以其特有的科学魅力,一步步地改变着我们的世界。当下正是科技水平飞速发展、日新月异的时代,随之而来的交通环境问题是亟待解决的,交通工具为我们出行提供便利的同时带来的尾气成为了清新空气的“最大杀手”,其此起彼伏的鸣笛
声带来的噪音污染也让我们的耳朵备受煎熬,轮渡在客运货运方面做出诸多贡献的同时,也带来了水污染这样令人头疼的问题。随着纳米技术的悄然崛起,纳米环保也会迅速来临。科学技术的不断发展,纳米技术的日臻完善和成熟,将纳米技术愈发广泛地应用于交通领域,会对我们的交通生活的改善作用日益凸显出来。而且,纳米技术拓展了人类利用资源和保护环境的能力,为彻底改善环境和从源头上控制新的污染源产生创造了条件。理论基础
空气净化方面:目前大部分交通工具(如汽车、火车、飞机等)仍以化石燃料为主要能量来源,然而化石燃料却存在明显的污染特质——不易充分燃烧,从容造成空气的污染以及能源的浪费。环境保护和能源高效利用是可持续发展的主旋律,就燃油来说,寻找提高燃油燃烧效率和降低废气排放的途径便成了当务之急。而一般的化学清洗类添加剂(清净剂)加入燃油中的主要作用是防止化油器或喷嘴附着沉积物(胶质),对除去已沉积在燃烧室和油路中的沉积物也有一定作用,但其作用仅仅是维持了发动机的正常工作点,没有从根本上解决燃烧、排放和积碳的问题。这类添加剂降低尾气排放的效果并明显。要提高燃油燃烧的效率,必须提高燃油的雾化程度,也就是增大其比表面积。而纳米燃油添加剂正是通过这样的过程让燃油二次雾化,上万倍地提高了燃油的物理活性。有资料表明,运用纳米技术还可以制成非常好的催化剂,其催化效率极高。经它催化的石油中硫的含量小于0.01%。在燃煤中加入的纳米级助烧催化剂,以帮助煤充分燃烧,提高能源的利用率,防治有害气体的产生。纳米级催化剂用于汽车尾气催化,有极强的氧化还原性能,使汽油燃烧时不再产生一氧化硫和氮氧化物,根本无需进行尾气净化处理。另外我们知道,氢能是新的清洁能源,但储存等方面的问题制约着氢能的开发利用,已有的稀土由于储氢量少,应用受到很大的限制。如能研制成功一种合成的高质量碳纳米材料,则能储存和凝聚大量的氢气,并可以做成燃料电池驱动汽车,可有效避免因机动车尾气排放所造成的大气污染。
噪音控制方面:经检测,飞机、车辆、船舶等主机工作时的噪声可达到上百分贝,容易对人造成干扰和危害。当机器设备等被纳米技术微型化以后,其互相撞击、摩擦产生的交变机械作用力将大为减少,噪声污染便被得到有效控制。
污水纯净化方面:水运交通是客货运的主力军,而航道是水运交通体系中最为重要的一环,其畅通与否直接关系到水运是否顺利进行。可目前河运航道均或多或少遭受到了污染,其污染物大部分是生活垃圾,有的河段中还遭受到农药等化学制剂的污染,而海航航道则会时常由于原油泄漏而造成大面积水域污染。这些污水问题的处理就显得迫在眉睫。新型的纳米级净水剂具有很强的吸附能力,它是普通净水剂的10~20倍,可将污水中的悬浮物和铁锈、异味等污染物除去,通过纳米孔径的过滤装置,还能把水中的细菌、病毒去除。因细茵、病毒的直径比纳米大而被过滤掉,可水分子以及比水分子还要小的矿物质元素却被保留下来,经过纳米净化后的水体清澈,没有异味,成为高质量的纯净水,甚至完全可以饮用。
应用举例
空气净化方面:目前研制出来并已应用于汽车制造领域的EPS纳米节能燃料装置,就是利用的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,这样应用的结果是,气体燃烧完全有助于动力提升,节约能源。
噪音控制方面:目前研制开发出来的纳米技术润滑剂,既能在物体表面形成半永久性的固态膜,产生极好的润滑作用,得以大大降低机器设备运转时的噪声,又能延长它的使用寿命。另外,近年来有关工频电磁场对人体健康的影响问题已众所周知,可现在我们再也不用为防电磁辐射而担忧。在强烈辐射区工作并需要电磁屏蔽时,可以在墙内加入纳米材料层,或者涂上纳米涂料,能大大提高遮挡电磁波辐射性能。
污水纯净化方面:纳米二氧化钛就是目前运用最为广泛的一种污水处理制剂,其催化、降解、吸附的能力都十分突出,还具有极强的杀菌作用和絮凝能力,能有效地保障河运航道无垃圾、泥沙堵塞的情况发生,以及保证海运航道的原油污染得到最快最及时的处理,从而是水路运输更加安全环保。结论
被称之为21世纪前沿科学的纳米技术在交通环境保护领域有着广泛的应用前景,甚至会改变人们的传统环保观念,利用纳米技术解决交通污染问题将成为未来交通环境保护发展的必然趋势。虽然本文
讲述的都是纳米技术对交通环境改善方面一些小应用,但纳米技术做出的贡献,其影响可是极其深远的。相信被纳米“武装”了的交通环境会变得越来越美,而未来纳米技术对我们生活的贡献也必将是无止境的。参考文献
[1]夏和生,王琪.纳米技术进展[J].高分子材料科学与工程,2001,17(4):1-6.[2]罗明良,蒲春生,卢凤纪,等.纳米技术及材料在环保中的应用与展望[J].化工新型材料,2001,29(7):27-28.[3]欧忠文,徐滨士,丁培道,等.纳米润滑材料应用研究进展[J].材料导报,2000,14(8):28-30.[4]肖奇,邱冠周,胡岳华,等.纳米TiO2制备及其应用新进展[J].材料导报,2000,14(8):35-37,74.
第四篇:纳米技术论文
纳米材料的应用及未来小望
(北京交通大学 软件学院 软件工程 15301111 张子开)由于纳米微粒的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等使得它们在磁、光、电、敏感性等方面呈现常规材料不具备的特性。因此纳米微粒在磁性材料、电子材料、高致密度材料的烧结、催化、传感、陶瓷增韧等方面有广阔的应用前景。8.1陶瓷增韧
陶瓷材料在通常情况下呈脆性,由纳米粒子压制成的纳米陶瓷材料有很好的韧性。因为纳米材料具有较大的界面,界面的原子排列是相当混乱的,原子在外力变形的条件下很容易迁移,因此表现出甚佳的韧性与延展性。8.2磁性材料方面的应用
磁性金属和合金一般都有磁电阻现象,所谓磁电阻是指在一定磁场下电阻改变的现象,人们把这种现象称为磁电阻。所谓巨磁阻就是指在一定的磁场下电阻急剧减小,一般减小的幅度比通常磁性金属与合金材料的磁电阻数值约高10余倍。巨磁电阻效应是近10年来发现的新现象。磁性液体的主要特点是在磁场作用下可以被磁化,可以在磁场作用下运动,但同时它又是液体,具有液体的流动性。在静磁场作用下,磁性颗粒将沿着外磁场方向形成一定有序排列的团链簇,从而使得液体变为各向异性的介质。当光波、声波在其中传播时(如同在各向异性的晶体中传播一样),会产生光的法拉第旋转、双折射效应、二向色性以及超声波传播速度与衰减的各向异性。此外,磁性液体在静磁场作用下,介电性质亦会呈现各向异性。这些有别于通常液体的奇异性质,为若干新颖的磁性器件的发展奠定了基础。纳米微晶软磁材料目前沿着高频、多功能方向发展,其应用领域将遍及软磁材料应用的各方面,如功率变压器、脉冲变压器、高频高压器、可饱和电抗器、互感器、磁屏蔽、磁头、磁开关、传感器等,它将成为铁氧体的有力竞争者。新近发现的纳米微晶软磁材料在高频场中具有巨磁阻抗效应,又为它作为磁敏感元件的应用增添了多彩的一笔。研制纳米复合稀土永磁材料,通常软磁材料的饱和磁化强度高于永磁材料,而永磁材料的磁晶各向异性又远高于软磁材料,如将软磁相与永磁相在纳米尺度范围内进行复合,就有可能获得兼备高饱和磁化强度、高矫顽力的新型永磁材料。微磁学理论表明,稀土永磁相的晶粒尺寸只有低于20 nm时,通过交换糯合才有可能增大剩磁值。
8.3纳米材料在催化领域的应用
催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用,它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低,而且其制备是凭经验进行,不仅造成生产原料的巨大浪费,使经济效益难以提高,而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多,为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂,可大大提高反应效率,控制反应速度,甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10~18倍。
8.4在浆料方面的应用 纳米材料用作导电浆料,导电浆料是电子工业的原材料,由于纳米材料可使块体材料的熔点大大降低,因此用超银粉制成的导电浆料可以在低温下烧结,此时基片可以不用耐高温陶瓷,甚至可采用塑料等低温材料。8.5在精细化工方面的应用
精细化工是一个巨大的工业领域,产品数量繁多,用途广泛,并且影响到人类生活的方方面面。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音,并显示它的独特畦力。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域,纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米SiO2,可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米Al2O3,和SiO2,加入到普通橡胶中,可以提高橡胶的耐磨性和介电特性,而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料,可以提高塑料的强度和韧性,而且致密性和防水性也相应提高。
9纳米材料的应用前景
纳米材料的应用前景是十分广阔的,如:纳米电子器件,医学和健康,航天、航空和空间探索,环境、资源和能量,生物技术等。我们知道基因DNA具有双螺旋结构,这种双螺旋结构的直径约为几十纳米。用合成的晶粒尺寸仅为几纳米的发光半导体晶粒,选择性的吸附或作用在不同的碱基对上,可以“照亮”DNA的结构,有点像黑暗中挂满了灯笼的宝塔,借助与发光的“灯笼”,我们不仅可以识别灯塔的外型,还可识别灯塔的结构。简而言之,这些纳米晶粒,在DNA分子上贴上了标签。目前,我们应当避免纳米的庸俗化。尽管有科学工作者一直在研究纳米材料的应用问题,但很多技术仍难以直接造福于人类。现阶段纳米材料的应用主要集中在纳米粉体方面,属于纳米材料的起步阶段,应该指出这不过是纳米材料应用的初级阶段,可以说这并不是纳米材料的核心,更不能将“纳米粉体的应用”等同与纳米材料。
10小结
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世纪是纳米技术的时代,国家科委、中科院将纳米技术定位为“21世纪最重要、最前沿的科学”。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。
参考文献及资料
[1] 赵保华.纳米材料在化工生产中的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2009
[2]王中林.纳米材料表征[M].北京:化学工业出版社,2006
[3] 张艳辉.纳米材料在化工领域的应用[J].内蒙古石油化工,2008
[4] 李凤生.纳米/微米复合技术及应用[M].北京:国防工业出版社,2002 [5]李道华,喻永红.纳米材料的合成技术及其研究进展[J].西昌学院学报,2004
第五篇:纳米技术论文
神奇的纳米世界
班级:市场营销1003
学号:9110100403
姓名:刘清草
神奇的纳米世界的选修课堂,让我深入的了解到了纳米世界的神奇,让我知道这门新科技对于人类社会的进步将起到决定性的作用。纳米技术也不断的改革人类生活的各个方面,对人类社会的改革将是巨大而深远的。
何为纳米技术?纳米科学与技术,有时简称为纳米技术,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,是在纳米尺度上研究物质的特性,通过组建和利用纳米材料来实现特有功能和智能作用的高科技先进技术。纳米是1米的十亿分之一。自从扫描隧道显微镜发明以后,世界上便诞生了以0.1纳米~100纳米这样的尺度为研究对象的前沿科学,这就是纳米科技。纳米科技以空前的分辨率为人类揭示了一个可见的原子、分子世界,它的最终目标是直接以原子和分子来构造具有特定功能的产品。
纳米科技是一门崭新的,具有划时代意义的前沿性学科。著名科学家钱学森指出:“纳米科技是21世纪科技发展的重点,会是一次技术革命,而且还会是一次产业革命”。随着世界发达国家对纳米研究的深入,我国对纳米材料和技术也非常重视,为推动我国纳米技术成果产业化.国家通过财政投资并带动社会投资.希望通过5—10年的努力.造就一批具有市场竞争力的纳米高科技骨干企业。已先后安排了许多纳米科技的研究项目,并取得显著成绩,纳米技术在许多方面已达到国际领先水平。
纳米技术的起源
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。
1990年在美国召开了第一届纳米技术国际学术会议,成为纳米科技发展进步的一个重要标志。
从20世纪90年代起,纳米科技得到迅速发展,新名词、新概念,不断涌现,像纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学、纳米生物学等。科学家预言,纳米时代的到来不会很久,它在未来的应用将超过计算机工业,并成为未来信息时代的核。正如中国著名科学家钱学森所说的那样,纳米将会带来一次技术革命,从而将引起21世纪的又一次产业革命。
科学家为我们勾勒了一幅若干年后的蓝图:纳米电子学将使量子元件代替微电子器件,巨型计算机装入口袋里;通过纳米化,易碎的陶瓷可变成有韧性的,成为一种重要材料;世界上还将出现1微米以下的机器甚至机器人;纳米技术还能给药物的传输提供新的方式和途径,如对基因进行定点等。
以微电子技术为代表的微米科技,曾经并且正在对世界产生深远的影响。比微米更深入微观世界的纳米将使人类进一步掌握物质的规律,改造微观世界的武器。
纳米技术包含下列四个主要方面:
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,象铁钴合金,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。
⒉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.用的是一种类似于集成电器设计和制造的新工艺。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。在研究方面还要相应地检测准原子尺度的微变形和微摩擦等。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。
理论上讲:可以使微电机和检测技术达到纳米数量级。
⒊纳米生物学和纳米药物学,如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定dna的粒子,在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间互作用的试验,磷脂和脂肪酸双层平面生物膜,DNA的精细结构等。有了纳米技术,还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料。新的药物,即使是微米粒子的细粉,也大约有半数不溶于水;但如粒子为纳米尺度(即超微粒子),则可溶于水。
纳米生物学发展到一定技术时,可以用纳米材料制成具有识别能力的纳米生物细胞,并可以吸收癌细胞的生物医药,注入人体内,可以用于定向杀癌细胞。
⒋纳米电子学,包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光/电性质、纳米电子材料的表征,以及原子操纵和原子组装等。当前电子技术的趋势要求器件和系统更小、更快、更冷,更小,是指响应速度要快。更冷是指单个器件的功耗要小。但是更小并非没有限度。纳米技术是建设者的最后疆界,它的影响将是巨大的。
目前!纳米技术已经广泛应用于光学、医学、半导体、信息通讯、一年的营业额可达500亿美元。有预测说,到2010年,纳米技术的市场容量将达到14400亿美元。于细微处见神奇,见微知著的纳米科技将彻底改变目前的产业结构,并且孕育着巨大的商机。
科学界普遍认为:纳米技术,信息技术与生物技术,是21世纪最有影响力的三大关键技术,不仅对人类社会的进步起到了重要的作用,而且对与促进各国经济、文化的发展起到了关键性的作用。有专家曾经预言,21世纪是纳米的时代,在21世纪纳米技术将成为超过网络技术和基因技术的“决定性技术”。