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2018年05月11日 星期五 出版
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神奇的纳米世界
  什么是纳米?

  纳米又叫超微米,就字面上的意思来说,只是一种尺度,它和我们所熟悉的米(m)、毫米(mm)、微米(μm)一样是长度计量单位。1纳米等于10的负九次方米,也就是说,1纳米只有10亿分之一米,百万分之一毫米,和千分之一微米。1纳米大约是3-4个原子排列在一起的长度;是人头发的万分之一。

  什么是纳米技术?

  纳米技术,就是用原子和分子创制新物质(纳米材料)和制造纳米级微型机械的技术。纳米技术是现代科学(量子力学,分子生物学等)和现代技术(微电子技术,计算机技术,高分辨显微技术,核分析技术等)结合的产物。纳米技术正从根本上改变今后材料和器件的制造与生产方式。将来可以从原子和分子开始制造材料和产品,越来越多的材料和产品将是从小到大制造而成的,也就是说从原子、分子开始,到纳米结构粉末、纤维和其它小结构组件,再到材料和产品。

  什么是纳米材料?

  纳米材料是指晶粒尺寸为纳米级的超细材料,它的微粒尺寸大于原子簇,小于通常的微粒,一般为1-100纳米。因此,纳米材料制造的产品有许多神奇的功能。科学家于1991年发现的碳纳米管,细度仅为头发丝的五万分之一,比重只有钢的六分之一,但它的强度却是钢的一百倍。其用途非常广泛,比如这种碳纳米管既可以做晶体管又可作为导电能力极强的导线。专家认为它今后将会取代电子和硅,那时计算机将进入一个崭新的发展时期。 

  纳米的用途有哪些?

  纳米技术将给医学带来变革。纳米级粒子会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;在人工器官外面涂上纳米粒子可预防移植后的排异反应;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(脱氧核糖核酸)诊断出各种疾病。

  在电子信息领域,纳米技术应用广泛。可从硬盘上读取信息的纳米级磁读卡机以及存储容量为目前芯片上千倍的纳米级存储器芯片都已投入生产。纳米电子学使量子元件代替微电子器件,“深蓝”“银河”等巨型计算机就能装入口袋,“亚洲一号”通信卫星可只有鸽子大小。可以预见,未来以纳米技术为核心的计算机处理信息的速度将更快,效率将更高。

  纳米材料作为新一代半导体材料,能提高传感器的灵敏度,改善音像质量。日本一公司制成的纳米级微粉录像带,具有图像清晰、噪声小、高保真等优点。纳米粉质材料可以取代溴化银,实现无银照像,不仅能降低成本,而且还可大大提高成像质量。

  纳米科技运用于国防建设,同样可以大显神通。把纳米微粒加入到陶瓷中,可以使脆硬的陶瓷韧性增强,新一代坦克的装甲材料便是这种陶瓷与钢材的混合体。装甲、车辆、舰船等主机工作时的噪声达到上百分贝,运用纳米技术开发的润滑剂,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,大大降低噪音,又能延长装备的使用寿命。一些重要部门需要电磁屏蔽,可以在墙内加入纳米材料层,或者涂上纳米涂料,遮挡电磁波效果良好。

  现在市场上逐渐出现了纳米化妆品、纳米布料、纳米食品、纳米涂料、纳米家具,层出不穷的纳米产品已经进入到人们的日常生活中……

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神奇的纳米世界
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