26.纳米技术以它惊人的速度进入了人类的视野,成为人们关注的又一大热点,它和信息技术、生物工程并称为二十一世纪社会经济发展的三大支柱,纳米技术以其空前的分辨率为人类揭示了一个可见的分子原子世界。纳米是一个极小的长度单位,1nm=10-9m。纳米技术就是研究在千万分之一米(10-7m)和十亿分之一米(10-9m)内,即1-100nm的世界里,原子、分子运动和变化的方向,同时在这一尺度范围内对分子、原子进行操作加工,称为纳米技术。其实质就是用单个分子、原子直接制造物质的技术,它使人类认识自然和改造自然的能力直接延伸到了分子、原子。我们现在已经知道:半导体材料硅原子的直径约是10-8cm。

试问:1nm的长度上可排几个硅原子?

[趣味物理]

巨大的应用价值

早在1959年,美国物理学家理查得范曼大胆地提出了一个设想:“如果有一天可以按照人的意志安排一个个原子的话,将会产生怎样的奇迹?”终于,在1989年,美国IBM公司的科学家实现了用单个原子排列写出IBM的商标,日本科学家用单个原子排列了汉字“原子”的字型。到了这时候,科学家们的热情也由最初的探索纳米颗粒制备方法和其不同于常规材料的特殊性能,转向了如何利用它的奇特物理、化学和力学性能,设计纳米复合材料、纳米组装体系和纳米结构材料,并应用到各个领域中去。

让我们看看在轻工领域纳米材料的应用吧。

把金属的纳米颗粒放入常规的陶瓷中,可大大改善材料的力学性质;纳米Si2O3,和SiO2粒子放入橡胶中可提高橡胶的介电性和耐磨性;放入金属或合金中可以使晶粒细化,大大改善力学性质,既不影响透明度又提高了高温冲击韧性;美国成功的把纳米粒子用于磁制冷上;纳米氧化铝的悬浮液被用于高级光学玻璃、石英晶体及各种宝石的抛光,纳米微粒加入油墨中可改善油墨的流动性,美国已出现了纳米微粒生产颜料的专利。

目前,由于需要树脂加碳黑来进行静电屏蔽,一般彩电等家用电器只能是黑色,     为是黑色家电。日本松下公司已研制成功具有良好静电屏蔽作用的纳米涂料,可以通过控制钠米微粒的种类来控制涂料的颜色。

金属纳米微粒为解决化纤制品静电屏蔽,提供了一条新途径。日本和德国已开发出了相应的产品。在化纤制品和纺织品中添加纳米微粒还有除味杀菌作用,把银纳米微粒加入袜子中去,可以清除脚臭味;医用纱布中放入纳米Ag粒子有消毒杀菌作用。

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