① 納米技術的主要內容
納米技術是一門交叉性很強的綜合學科,研究的內容涉及現代科技的廣闊領域。納米科學與技術主要包括:
納米體系物理學、納米化學、納米材料學、納米生物學、納米電子學、納米加工學、納米力學等 。這七個相對獨立又相互滲透的學科和納米材料、納米器件、納米尺度的檢測與表徵這三個研究領域。納米材料的制備和研究是整個納米科技的基礎。其中,納米物理學和納米化學是納米技術的理論基礎,而納米電子學是納米技術最重要的內容。
1993年,第一屆國際納米技術大會(INTC)在美國召開,將納米技術劃分為6大分支:納米物理學、納米生物學、納米化學、納米電子學、納米加工技術和納米計量學,促進了納米技術的發展。由於該技術的特殊性,神奇性和廣泛性,吸引了世界各國的許多優秀科學家紛紛為之努力研究。 納米技術一般指納米級(0.1一100nm)的材料、設計、製造,測量、控制和產品的技術。納米技術主要包括:納米級測量技術:納米級表層物理力學性能的檢測技術:納米級加工技術;納米粒子的制備技術;納米材料;納米生物學技術;納米組裝技術等。
納米技術包含下列四個主要方面:
1、納米材料:當物質到納米尺度以後,大約是在0.1—100納米這個范圍空間,物質的性能就會發生突變,出現特殊性能。 這種既具不同於原來組成的原子、分子,也不同於宏觀的物質的特殊性能構成的材料,即為納米材料。
如果僅僅是尺度達到納米,而沒有特殊性能的材料,也不能叫納米材料。
過去,人們只注意原子、分子或者宇宙空間,常常忽略這個中間領域,而這個領域實際上大量存在於自然界,只是以前沒有認識到這個尺度范圍的性能。第一個真正認識到它的性能並引用納米概念的是日本科學家,他們在20世紀70年代用蒸發法制備超微離子,並通過研究它的性能發現:一個導電、導熱的銅、銀導體做成納米尺度以後,它就失去原來的性質,表現出既不導電、也不導熱。磁性材料也是如此,像鐵鈷合金,把它做成大約20—30納米大小,磁疇就變成單磁疇,它的磁性要比原來高1000倍。80年代中期,人們就正式把這類材料命名為納米材料。
為什麼磁疇變成單磁疇,磁性要比原來提高1000倍呢?這是因為,磁疇中的單個原子排列的並不是很規則,而單原子中間是一個原子核,外則是電子繞其旋轉的電子,這是形成磁性的原因。但是,變成單磁疇後,單個原子排列的很規則,對外顯示了強大磁性。
這一特性,主要用於製造微特電機。如果將技術發展到一定的時候,用於製造磁懸浮,可以製造出速度更快、更穩定、更節約能源的高速度列車。
2、納米動力學:主要是微機械和微電機,或總稱為微型電動機械繫統(MEMS),用於有傳動機械的微型感測器和執行器、光纖通訊系統,特種電子設備、醫療和診斷儀器等.用的是一種類似於集成電器設計和製造的新工藝。特點是部件很小,刻蝕的深度往往要求數十至數百微米,而寬度誤差很小。這種工藝還可用於製作三相電動機,用於超快速離心機或陀螺儀等。在研究方面還要相應地檢測准原子尺度的微變形和微摩擦等。雖然它們目前尚未真正進入納米尺度,但有很大的潛在科學價值和經濟價值。
理論上講:可以使微電機和檢測技術達到納米數量級。
3、納米生物學和納米葯物學:如在雲母表面用納米微粒度的膠體金固定dna的粒子,在二氧化硅表面的叉指形電極做生物分子間互作用的試驗,磷脂和脂肪酸雙層平面生物膜,dna的精細結構等。有了納米技術,還可用自組裝方法在細胞內放入零件或組件使構成新的材料。新的葯物,即使是微米粒子的細粉,也大約有半數不溶於水;但如粒子為納米尺度(即超微粒子),則可溶於水。
納米生物學發展到一定技術時,可以用納米材料製成具有識別能力的納米生物細胞,並可以吸收癌細胞的生物醫葯,注入人體內,可以用於定向殺癌細胞。(上面是老錢加註)
4、納米電子學:包括基於量子效應的納米電子器件、納米結構的光/電性質、納米電子材料的表徵,以及原子操縱和原子組裝等。當前電子技術的趨勢要求器件和系統更小、更快、更冷,更小,是指響應速度要快。更冷是指單個器件的功耗要小。但是更小並非沒有限度。 納米技術是建設者的最後疆界,它的影響將是巨大的。
② 納米技術包括哪幾個方面
納米技術,也稱毫微技術,是一種用單個原子、分子製造物質的技術。納米技術是研究結構尺寸在1納米至100納米范圍內材料的性質和應用的一種技術。1981年掃描隧道顯微鏡發明後,誕生了一門以1到100納米長度為研究分子世界,最終目標是直接以原子或分子來構造具有特定功能的產品 。納米技術包含明老下列四個主要方面:
1、納米材料:當物質到納米尺度以後,大約是在0.1—100納米這個范圍空間,物質的性能就會發生突變,出現特殊性能。
2、納米動力學:主要是微機械和微電機,或總稱為微型電動機械繫統,用於有傳動機械的微型感測器和執行器、光纖通訊系統,特種電子設備、醫療和診斷儀器等。
3、納米生物學和納米葯物學:如在雲母表面用納米微粒度的膠體金固定dna的粒子,在二氧化硅表面的叉指形電極做生物分子間互作用的試驗,磷脂和脂肪酸雙層平面生物膜,dna的精細結構等。
4、納米電子學:包括基於量子效應的納米電子器件、納米結構的光/電性質、納米電子材料的表徵,以及原子操縱和原子組裝等。
(2)納米技術都有什麼擴展閱讀
納米科技誕生於上世紀80年代末,主要涵義是納米尺寸范圍內認識和改造自然。納米科技目前發展日新月異,特別是納米技術通過3D列印,爛塵採用「添加式製造」方式,能將工業生產所需的原材料降至傳統方式的1/10,對未來製造業的發展將起到巨大的推動作用。
物理學家理查德·費曼早在1959年就做出論斷:在物質「底層還有很大空間」。這一結論首次揭示飢槐禪了「自下而上」、以單個分子、單個原子為基礎組裝物件的可能性。在1981年電子掃描隧道顯微鏡出現以後,納米科學家發現物質在納米尺度時擁有了「超自然」的特性。
在量子理論的指導下,科技物理學界開始關注探索在微觀和宏觀世界之間,存在著一個迥然不同的「介觀世界」,即尺度范圍大約在0.1—100納米之間的物理世界。納米技術的真正發展僅30多年時間,但其在功能應用上的適應性、會聚效應和超級特性,已滲透到當今所有科技和產業領域。
③ 關於納米技術的資料有哪些
關於納米技術的資料有:
1、超微感測器。感測器是納米微粒最有前途的應用領域之一。
2、催化劑在化學工業中,將納米微粒用做催化劑,是納米材料大顯身手的又一方面。
3、醫學、生物工程。尺寸小於10納米的超細微粒可以在血管中自由移動。
4、電子工業量子元件。主要是通過控制電子波動的相位來進行工作,因此它能夠實現更高的響應速度和更低的電力消耗。另外,量子元件還可以使元件的體積大大縮小,使電路大為簡化,因此,量子元件的興起將導致一場電子技術的革命。
5、「會呼吸」的納米面料。納米布料是用一種特殊的物理和化學處理技術將納米原料融入面料纖維中,從而在普通面料上形成保護層,增加和提升面料的防水、防油、防污、透氣、抑菌、環保、固色等功能。
納米技術的優點:
1、納米技術的本質作用就是直接以原子或分子來構造具有特定功能的產品。即通過納米精度的加工來人工形成納米大小的結構。
2、納米技術的研究和應用主要在材料和制備、微電子和計算機技術、醫學與健康、航天和航空、環境和能源、生物技術和農產品等方面。
3、用納米材料製作的器材重量更輕、硬度更強、壽命更長、維修費更低、設計更方便。利用納米材料還可以製作出特定性質的材料或自然界不存在的材料,製作出生物材料和仿生材料。
④ 納米技術可以發明什麼東西
納米技術發明如下:1、機器人;2、防水材料;3、納米肥皂;4、納米手術刀;5、塗料。
納米技術有哪些發明
納米技術的發明,使得我們生活越來越便利,並且廣泛應用於生活的各個領域,下面來給大傢具體的介紹一下。
詳細內容
01
機器人:根據分子生物學原理,以納米機器人為原型進行設計和製造,使其能夠在納米空間中工作。它們也被稱為分子機器人。納米機器人的研究與開發已成為當今科技領域的一個熱點。
納米技術有哪些發明
02
防水材料:2014年8月4日,澳大利亞用新發明的面料製作了一件開創性的T恤。無論人們如何浸泡,T恤都能保持良好的防水性能。
納米技術有哪些發明
03
納米肥皂:利用納米技術製造的肥皂可以充分溶解於液體,可以有效分解衣服污漬,洗衣更靚麗。
納米技術有哪些發明
04
納米手術刀:納米手術刀的特點就是小,可以減小創傷面積,減少出血風險。
納米技術有哪些發明
05
塗料:德國一研究所以納米硅基陶瓷製成的特種不污染耐磨透明塗料,塗在玻璃、塑料等物體上,具有防污、防塵、耐刮、耐磨、防火等功能。
⑤ 納米技術有哪些產品
如下:
1、機器人
納米機器人是根據分子水平的生物學原理為設計原型,設計製造可對納米空間進行操作的「功能分子器件」,也稱分子機器人;而納米機器人的研發已成為當今科技的前沿熱點。
2005年,不少國家紛紛制定相關戰略或者計劃,投入巨資搶占納米機器人這種新科技的戰略高地。《機器人時代》月刊日前指出:納米機器人潛在用途十分廣泛,其中特別重要的就是應用於醫療和軍事領域。
每一種新科技的出現,似乎都包涵著無限可能。用不了多久,個頭只有分子大小的神奇納米機器人將源源不斷地進入人類的日常生活。中國著名學者周海中教授在1990年發表的《論機器人》一文中就預言:到21世紀中葉,納米機器人將徹底改變人類的勞動和生活方式。
2、雨衣傘
納米雨衣傘是雨傘與雨衣的結合體,納米雨傘收傘有三折傘和直桿傘的收傘形態(簡單說,收傘時有長短兩種選擇)。納米雨衣可由納米雨傘轉變而成,納米雨衣又不同於一般的雨衣,因為納米雨衣可以保證從頭到腳絕對不濕。因為納米材料,所以這雨傘可以一甩即干,雨傘轉變為雨衣後,這雨衣也只需穿著時輕輕一跳也即可全乾。
3、防水材料
2014年8月4日,澳大利亞運用新發明的布料,製成一款具有開創性的T恤衫,不管人們怎樣嘗試著浸濕它,此T恤都能保持良好的防水性能。這件叫做「騎士」(The Cavalier)的白色T恤是百分之百棉質的。雖然表面看起來平淡無奇,但是其布料運用「疏水」納米技術應用編織而成,使得這件T恤能夠有效防止大部分液體和污漬的浸入。這種T恤可以用機器清洗,其防水功能最多可承受80次清洗。
它的布料有天然自凈功能,任何附著在上的污漬都能用水擦洗或沖干凈。和其他含有化學物質的防水應用不同,T恤仿照的是荷葉的自然疏水特點。此布料的發明對於餐館和咖啡廳來說可能具有革命性的影響。此外,這種布料還可以運用在醫療行業或醫院等地。