美國納米技術應用與未來

2005年12月，美國納米技術應用研討會在倫敦舉行。許多實體企業(yè),如波音、福特、通用、洛克希德、蒂姆肯等公司高管出席會議和發(fā)言。會議的特點是著重于納米產(chǎn)品,并強調(diào)公司間的合作研發(fā)。AdvancedMaterials&Processes雜志2005年12月對會議發(fā)言作了全面報道,筆者將其重點摘錄如下,期望對我國材料學者和工程技術人員有參考價值。美國通用汽車公司物理和環(huán)境科學部的JohnM.Ginder為納米技術下的定義是:在原子、分子和多個分子層面上,約1~100nm尺度范圍的加工制造過程,使材料、器械和系統(tǒng)由于其具有的微細結構而形成十分新異的性質(zhì)和功能。美國航天局總部火箭系統(tǒng)探索局Minno.N.Dastoor博士為納米技術也下了定義:在原子、分子和超分子(supramolecular)層次的1~100nm尺度范圍的知識和創(chuàng)新,以及利用由于微細結構而具有的絕對新的性質(zhì)和功能的材料、器械和系統(tǒng)。納米技術激發(fā)出過去從未有過的新貢獻。在納米尺度上出現(xiàn)了一系列在納米范疇以上不可估量的新概念、新性質(zhì)和新功能。納米技術可用來測量-控制和操縱納米尺度物質(zhì),以改變其性質(zhì)和功能,并逐步擴大其應用的寬帶和廣度。在舊原子世界的積木塊中包含109個元素,其組合規(guī)律取決于周期表中的族群,離子鍵,共價鍵和金屬鍵。在新的納米世界中,其積木塊包含一種有效的微粒族群,大分子、絲、管和薄膜的無限變化。納米世界的組合規(guī)律包括原子鍵合、范德華力、庫侖力、磁力、分子識別和位阻(sterichindrance)現(xiàn)象。當前納米技術和材料已在航天、汽車、消費日用品、高儲能快充電池、涂層、聚合物納米粘土涂料等領域獲得應用,產(chǎn)生了意想不到的優(yōu)異效果,美國金屬學會曾進行過大量系統(tǒng)的報道。1各領域構成的戰(zhàn)略計劃美國在納米技術的研發(fā)投資約占全世界投資的25%,約為日本和歐盟國家投資的總和。在此領域發(fā)表的科學論文與投資相當,約占全世界論文總和的1/4~1/3。以美國國防部(DOD)海軍、航空航天方面的研發(fā)和應用最為突出。美國的納米技術主創(chuàng)計劃(NationalNanotechnologyInitiative.簡稱NNI)提出一個由七個領域構成的戰(zhàn)略計劃(ProgramComponentAreas,簡稱PCAs)。其內(nèi)容包括主創(chuàng)項目的設想和建立戰(zhàn)略和計劃構架,涉及計劃的領域(PCAs)和實現(xiàn)這些目標的投資有密切關系。PCAs的領域為:●基本納米尺度現(xiàn)象和過程;●納米材料、納米尺度設施和系統(tǒng);●計器的研發(fā),納米技術計量和標準;●納米制造技術、主要研究設備和獲得納米原料的設施;●社會公益事項。2006合計年度預算對基本納米尺度現(xiàn)象和過程(包括單一納米結構的制造和性質(zhì))的聯(lián)邦投資為2.3億美元;納米材料(包括復合材料和壓制塊材料的制造和性質(zhì))投資為2.25億美元;設備和系統(tǒng)(實現(xiàn)納米結構應用的基本技術)2.5億美元;計器和計量0.7億美元;納米制造(納米材料制造的有效成本)0.5億美元;基礎設施投資由能源部的5個納米中心作為設備用戶和NSF(NationalScienceFoundation,國家科學基金會)投資的國家納米技術隸屬網(wǎng)站為1.5億美元;社會公益事業(yè)(倫理道德、法律、經(jīng)濟、教育、安全和環(huán)境)投資為0.8億美元(e-mail:james.murday@)。2納米技術在航空航天領域的應用2.1納米聚合物涂層應用于模擬器的主要部件航天器主軸采用新開發(fā)的納米復合材料涂層,在4艘飛船的軸上施以這種涂料,運行4年來未發(fā)現(xiàn)任何破損。2.2深冷壓實法納米結構的鋁,經(jīng)過多次塑性變形形成超細化顯微結構。由于位錯密度的提高,形成大量晶界,用等通道斜壓(equalchannelangularpressing)法使晶粒尺寸達到<150nm。將粉末狀物質(zhì)在液氮碾壓機上進一步碾碎,可使顆粒度達到~30nm程度,此方法被稱為深冷碾壓。將氧化物和氮化物微粒分散在晶粒邊界上,可獲得彌散強化、高的熱穩(wěn)定性和阻礙晶粒長大的效果。經(jīng)深碾壓的合金具有3倍以上的強度,但塑性很低,用納米晶和微米晶粒的組合可形成雙峰和多峰(bimodalormulti-modal)顯微組織能改善其塑性。2.3納米鍍層納米Co-P鍍專利技術是美國國防部資助開發(fā)的技術,納米Co-P鍍層可達到或超過鍍硬鉻的性能,與薄的致密鍍鉻層相仿。其表面形態(tài)呈團塊狀,無坑、無孔隙、無微裂,最初用于起落架,現(xiàn)在又用于發(fā)動機和液壓缸體。該技術的開發(fā)商是lntegran公司,其Co-P納米鍍層的特點是:●納米晶Co-P0.05mm鍍層,經(jīng)1000h暴露試驗證明優(yōu)于EHC和HVOF涂層;●nano-Co-P鍍層經(jīng)1000h暴露,按ASTMB537標準保護率為8,而HVOFWC-Co和Triballoy400合金涂層為5,鍍硬鉻層小于2;●Integran納米金屬(Nanometal)鍍層的復合材料樣?？捎脕碇圃炷＞?顯著降低成本,節(jié)約制造周期,減少模具重量。2.4碳納米復合材料涂層LockheedMarttin公司和幾個大學以及小企業(yè)合作挖掘了納米/微粒技術在航天應用的潛力和希望。納米材料為未來的航天器結構和提高有效載荷提供了解決辦法。把納米技術用于碳納米復合材料涂層是其廣泛應用的開端。促使電子器械和設備的小型化可降低價格;提高效率,納米材料可使電子器械和設備價格降低一個數(shù)量級,從而大大減少衛(wèi)星發(fā)射費用。納米技術在航天領域的應用有以下方面:●太空耐火聚合物,如可伸縮天線、太陽帆、反光板、居室;●層化硅聚合物,如不滲透容器襯里、居室;●導電涂層、如EMI,ESD,光學器件;●太空繩索,用于太空升降機;●薄膜有機太陽能光電池;●新式納米復合材料,用于收集能量(共生/嗎啡結構);●綜合健康監(jiān)測的納米傳感器;工程納米復合材料在航天工業(yè)中的應用列于表1。2.5小型產(chǎn)品系統(tǒng)即航天器和芯片●用于未來智能飛船的強力、小型、低能耗、具有射電硬度(radhard)的船載計算系統(tǒng)?！衩烙^、小型器械和傳感器,提供針對變化和未知背景分析、辨認的最大敏感度,適應嚴酷環(huán)境的超小型探頭,以使整體系統(tǒng)的最小化。●微型航天器和衛(wèi)星納米漫游器(nanorovers),帶有納米電子器械和納米傳感器的航天器,配備可施行原位試驗和生命探測的“芯片實驗室”(labonachip)?！窦{米結構材料,用于航天火箭,大截面高強度航天器結構,光學、熱學、力學及其他性能和功能材料,高效能源轉換材料,低溫冷卻器材料以及保證可靠性、安全性的預設傳感器和補償系統(tǒng)的材料(e-mail:suraj.p.rawal@)3太陽能電池的高分子材料福特汽車公司的HarenGandhi博士由于發(fā)明汽車尾氣處理的納米催化劑于2003年獲得國家獎章,是美國汽車研究人員獲得的第一枚國家獎章。汽車工業(yè)已經(jīng)用碳和氮化硼納米管和復合金屬氫化物(Hydride)來制造儲氫罐,納米結構磁鐵比普通磁鐵有二倍以上的磁飽和強度,太陽能電池的含納米顆粒涂層,可獲得更多的電能,當前正在利用化學濕選法(Wetchemicalroute)來建造廉價的太陽能電池。控制金屬中的納米粒子尺寸和組分可開發(fā)出性能優(yōu)異的新合金,例如用于各種納米尺度粒子來提高鋁合金的強度和塑性(e-mail:iginder@)。表2所列為幾家汽車制造企業(yè)的納米技術活動。3.1納米復合涂層一種納米粒子均勻分散的涂層用在車窗玻璃被稱作陽光控制涂層(SolarCoating)。這些納米粒子分散體有銦錫氧化物,(IndiumTinOxide,簡稱ITO),銻錫氧化物(AntimongTinOxide,簡稱ATO),氧化鋅(ZnO),氧化鋁(Al2O3)和銀。如ITO可用作透明防靜電涂層、阻太陽紅外輻射添加劑以及透明導電涂層,是車窗涂層的理想材料。納米粒子涂層技術的關鍵是粒子的在涂層中的均勻分散。AirProductsandChemicalsInc已將此技術投入市場(e-mail:depintjt@)。納米技術在抗摩涂層中也找到應用,溶入非晶態(tài)碳氫化合物(Mc/aC:H)基體的金屬碳化物納米晶復合涂層可提高汽車動力系統(tǒng)零件的耐磨、減摩性能。MC/aC:H納米復合涂層比鋼硬,彈性比鋼好。除動力零件外,MC/aC:H涂層用于傳動齒輪可提高比功率(powerdensity)。傳動系統(tǒng)和軸承滾動體用此涂層有助于降低寄生轉矩損耗,提高燃料利用率。何謂納米復合涂層ue792它們是:●至少包含兩相,至少一種相具有<10nm的特征顆粒度;●納米相通常是硬的,而基體是有彈性的;●納米相通常是晶體,而且是均勻分散的。如何利用好納米復合涂層ue792MC/aC:H涂層的沉積法有:●混合型物理——化學氣相沉積法;●金屬或金屬碳化物靶濺射沉積法;●CHx環(huán)境。納米復合涂層的優(yōu)越性:●使鋼件既硬又有彈性;●顯著降低潤滑不良零件的摩擦系數(shù);●有很高的斷裂韌性;●使鋼件具有遠超一般合金鋼的性能。納米復合涂層的未來方向:●用TimkenCompany技術能施行納米復合材料機械零件近凈成形;●將納米復合涂層推廣到齒輪和軸承等零件上;●在大型零件上覆蓋納米涂層以提高硬度,彈性和斷裂韌性;●把納米復合材料制成為一種“靈巧的”(smart)的潤滑劑,其中含處于懸浮態(tài)的納米粒子。其粘度可以靠電場或磁場來控制(e-mail:gary.doll@)。3.2ppg涂層玻璃設備PPGmdustries公司是關于涂層、玻璃、化學品的120種生產(chǎn)設備和超過310000名雇員的國際領先制造商,2004年收入超過95億美元,其中超半數(shù)是涂層設備收入。PPG服務的市場包括汽車、外協(xié)加工(OEM)和精制涂層;建筑、工業(yè)包裝涂層,汽車備件、玻璃、平板玻璃、玻璃纖維、氯化堿(chlor-alkalai)及其衍生物、硅制品、精細化工制品,光學制品,航天器涂層,密封膠以及透明體。PPG具有40種以上的MSCD和CVD涂層玻璃設備的生產(chǎn)能力。所研發(fā)的汽車擋風玻璃可減少其熱負荷。這是降低車內(nèi)溫度,減輕空調(diào)壓縮機負載的關鍵所在。真空濺射疊層薄膜對反射太陽紅外輻射很有效果,另一成就是能在平板玻璃上先制膜,然后再成形和壓成層狀的擋風玻璃,明顯縮短加工制造周期,降低制造成本。2002年,PPG在Daimler-chrysler轎車外殼上涂納米復合材料透明膜CeramiClear為此,研發(fā)出一種新型樹脂,能使表面大多數(shù)粒子成定向排列。保持適當?shù)呐浔饶?shù),使交聯(lián)密度(crosslinkdensity)和延展性保持平衡。其結果是使透明涂層表現(xiàn)出出色的抗損壞能力(e-mail:drardon@)。3.3納米尺度qpf通用汽車公司利用納米尺度現(xiàn)象改善鋁的成形性。開發(fā)了鋁的快速塑性成形(QuickPlasticForming,簡稱QPF)技術,用來大批量生產(chǎn)汽車復雜形狀鋁罩,而用普通沖壓技術是不可能生產(chǎn)的。實現(xiàn)QPF的條件取決于兩種機制的貢獻,一是納米尺度的晶界、滑移,另一是溶質(zhì)牽制的蠕變(solutedragcreep)。晶界滑移受控于相鄰晶粒納米尺度界面,滑移的可能性取決于晶粒內(nèi)相鄰原子的局部取向,局部化學成分(溶質(zhì)原子或納米分散體),以及通過擴散和位錯運動適應滑移的能力。溶質(zhì)牽制蠕變是鎂溶質(zhì)原子會隨位錯運動擴散,從而避免連續(xù)滑移的爬行(jerkymotion)和釘扎(pinningevents)。其結果是位置失穩(wěn)(lesslocalization)和塑性的提高。納米尺度的QPF關鍵是控制晶界表面、提高晶界滑移的能力,在低鎂和其它元素溶質(zhì)條件下,表現(xiàn)出有溶質(zhì)牽制蠕變的材料。福特公司用QPF成功地制造出汽車外殼,并縮短了制造周期,降低了生產(chǎn)成本,改善了產(chǎn)品質(zhì)量(e-mail:mark.w.verbrugge@)。4納米技術在消耗和食品中的應用4.1納米尺度器件的研制和生產(chǎn)P&G公司發(fā)展納米技術新產(chǎn)品戰(zhàn)略:●研究和創(chuàng)新結合,公司研發(fā)部主任Grimes博說:研究是把金錢變成知識,創(chuàng)新是把知識化為金錢?！窆膭钔馄蠛捅竟竞献?實行“聯(lián)合開發(fā)”(ConnectandDevelop)戰(zhàn)略。●60%的研究屬于治療領域(therapeuticarea),40%的研發(fā)是屬于治療領域外的?！馪&G的目標是10年內(nèi)使營業(yè)額成倍增加,創(chuàng)造500億美元業(yè)績,亦即每年50億美元?！窈{米ZnO粉的遮光屏,既透明又保護皮膚,含大粒子遮光屏散射光線的性能好,但不透明?！窦{米粒子對光線散射小,可用來制造看不見光線的廣譜遮光屏?！窭眉{米粒子的大表面積特性來制造一系列納米尺度元器件?！裱邪l(fā)分子型傳感器。4.2納米納米科學技術公司在納米技術方面的成就4.3納米結構凝膠納米氣凝膠是一種疏水性的新種多孔硅,其特性是極大的表面積和大的孔穴體積,使密度達到最小值,形成為隔熱性最好的固態(tài)物質(zhì)。制備氣凝膠時通常要造成一種超臨界干燥狀態(tài),因此在消費品的生產(chǎn)和應用商業(yè)化的成本是很高的。近來,Cabot推出了一種納米膠,是利用納米結構硅膠分子,工程建立的氣凝膠連續(xù)生產(chǎn)工藝造出的。納米結構凝膠和被稱作為silylation的化學反應可防止納米結構的破壞。此工藝適宜于大批量生產(chǎn)。故可降低成本。納米氣凝膠性能優(yōu)異,可滿足各種條件下的使用功能要求,呈半透明態(tài),具有優(yōu)異的隔熱性和消聲效果,是建筑和車輛主窗系統(tǒng)(fenestrationsystem)的優(yōu)質(zhì)材料。4.4nanostenpth聚合物復合材料ArkemaInc.是納尺聚丙烯塊狀共聚物化學品市場的頭號生產(chǎn)商。被稱為DesignatedNanostrength的納米聚合物毛料可與多種聚合物混合,使用最多的是工業(yè)環(huán)氧樹脂。在Nanostrength問世之前,已有復合材料都未能從納米技術中得益。Nanostrength共聚物毛料由數(shù)種不同的化學性質(zhì)各異的鏈段(segments)構成。由于它們的天性,可以在分子尺度上自由裝配。在熱力學動力推動下,它們可在高度重復和高度準確地使一些聚合物和共聚毛料中的一種相結合。其結果會提高其力學性能,不破壞支承母材的均勻性,并使其更易于加工。4.53多層光學膜法3MCorporation的納米材料用在多種消費產(chǎn)品上獲得明顯效益:●可選擇波長,由數(shù)百層厚為100nm的多層光學膜?！癫挥媒饘佟⒂枚鄬幽嫵傻溺R子可反射98.5%~99.5%的光線,具有足夠的柔軟性,可制成大型圓柱體光管,使光傳輸多次反射,在長距離上改變方向(redirection),無須熱即可發(fā)光。●無顏料成色,靠層狀膜的“調(diào)諧”(tuned)反射出特殊顏色。5鋰離子電池的安全性好幾年前人們就認識到鋰離子電池相對于鉛酸電池的優(yōu)越性,而納米結構電極鋰離子電池又將其性能提高到新的高度:●納米電極鋰離子電池一次充電有可能使電動汽車行駛200英里(300公里),實質(zhì)性地消除了對油的大量依賴?！窦{米電極鋰離子電池可實現(xiàn)快速充電(1.5~3.0min)。此意味著充電時間不超過加油時間,只需在加油站設一組充電器就行了。●納米電極鋰離子壽命,達到12年以上,鉛酸電池壽命只有1.5~4年,而普通鋰離子(非納米電極)電池壽命也僅2~3年。●納米電極鋰離子電池的重量很小,Altairnanos手提供電設施的電池組僅重0.5~1.0kg,而傳統(tǒng)的手提電力設施很重,主要是由于電池組的尺寸過大。●納米結構電極鋰離子電池可避免250℃以下的熱失控,而傳統(tǒng)的鋰電池在130℃以上就有失控爆炸危險,納米鋰電池安全性高?！癫婚g斷供電系統(tǒng)(uninterruptiblepowersuppliessystems)使用鉛酸電池作為備用電源以保證連續(xù)工作時,還需備有機械飛輪,因為鉛酸電池易損,需要經(jīng)常維護,一般用1.5~4年就要更換。機械飛輪僅可提供15~20s的備用能量,而發(fā)電機重新啟動以得到備用電力需要8s?！窕旌先剂想妱榆?HybridElectricVehicles,簡稱HEV)用傳統(tǒng)電池重量太大,其容電量小影響車的加速性能,而且5~6年必須更換,花費達數(shù)千美元,傳統(tǒng)電池還有鉛酸、鎘或鎳等有害物的污染?！窦{米結構電極鋰離子電池的優(yōu)異性能取決于電極活性材料粒子的微小和其表面積的巨大,避免了大粒子電極表面到心部的長程和鋰離子行程上的阻塞。由于大粒子電極的粒子表面積總和和體積比太低,造成在高放電速率時大粒子表面的“交通擁堵”,嚴重降低充電放電速率。納米結構電極材料的粒子表面積比普通材料的表面積大100倍,即從~1m2/g增加到~100m2/g?！皲囯x子電池的主要優(yōu)點是具有比鉛酸電池高得多的能量密度。電池在恒電流條件下,于室溫充電、放電速率規(guī)定用總電容量C除以小時的時間來表示。例如,1C表示電池在1h內(nèi)完全充、放電,0.2C表示電池在5h內(nèi)完全充、放電。鉛酸電池的充、放電時間在0.1~1C(10~1h)范圍,普通鋰離子電池在~1C(1h),而納米電極鋰離子電池在1~100C(1h~36s)范圍?！癞斍凹{米結構電極材料有鈦酸鋰尖金石作為正極材料,氧化錳尖金石作為負極材料。尖晶石礦物質(zhì)是一種符合MgAl2O4晶體結構,具有XY2O4通用分子式的物質(zhì)。用于鋰離子電池的電極可提供高能密度電能和獲得長壽命?！窦{米結構電極鋰離子電池和普通鋰離子電池的比較列于表3?！馎ltairnano納米電極和納米涂層。AltairNanotechnologies公司生產(chǎn)的鈦酸鋰納米電極材料可使鋰離子電池的充電周期壽命由最初的1000次提高到2萬次以上,還可期望減少重新充電時間。此類電池用于電動車輛可提高運行效率和降低成本。該公司開發(fā)出的TiO2納米粒子涂層強度高、延展性好、抗腐蝕能力強。納米TiO26納米草坪結構和電池7聚合物復合材料印度孟買大學(UniversityofMumbai)的NileshV.Patil介紹了多種用納米粘土增強的聚合物復合材料。納米增強材料的最基本特性是材料尺寸和形狀,有零維、一維、二維和三維之分。納米粒子是零維,納米纖維和胡須是一維,基層表面的單層膜是二維,納米纖維相互穿插的網(wǎng)狀物是三維(e-mail:nil.pat@)7.1粘土片與聚合物納米復合材料的相互作用最常用的增強材料是剛性的,接近聚合物長鏈的無機填充物,是含有各種硅酸鹽(云母、滑石、硅石和玻璃纖維),碳酸鈣和碳黑等粘土物質(zhì),這些礦物質(zhì)能顯著提高聚合物的力學、熱學性能,改善其防火性、煙排放、化學穩(wěn)定性、表面狀態(tài)(外觀)導電性和隔熱性。增強粘土最好能完整剝離成約1nm厚20~500nm直徑的單個薄片。此粘土片形狀通常用縱橫比(aspectratio),即直徑和厚度的比值來表徵。以上尺寸的粘土片的表面積很大,約可達700m2/g,粘土片在聚合物粘土納米復合材料中的層間距離如加入量為1%(質(zhì)量分數(shù))時為250nm,加入量為20%(質(zhì)量分數(shù))時為10nm。硅酸鹽可以減薄到1nm的厚度,其橫向尺寸在數(shù)微米范圍,故縱橫比特別大,大于1000.薄層間的間隙有堆積層(stacks)被稱為夾層(interlayer)或巷道(gallery)。層內(nèi)同質(zhì)替代物(如用Mg2+代替Al3+)形成的負電荷被夾層中的堿或堿土金屬陽離子中和。層中的無機陽離子被其他陽離子替代,用陽離子表面活性劑進行交換,如松散的烷基銨(bulkyalkylammonium)離子會增大層間距。降低填充物的表面性能。這些變質(zhì)填充物被稱做有機粘土(organoclay),后者和聚合物更具相容性,形成聚合物和層狀硅酸鹽的納米復合材料。蒙脫石(montmorillonite),水輝石(hectorite)和滑石粉(saponite)是最普通的層狀硅酸鹽。7.2相分割復合材料層狀硅酸鹽分散在聚合物基體時可構成三種主要類型的納米復合材料,此取決于材料本質(zhì),如聚合物基體、層狀硅酸鹽和有機陽離子。如果硅酸鹽薄片不能嵌入聚合物基體,其結果就形成微米復合材料,相分割(phase-separated)復合材料也同樣具有微米復合材料性質(zhì)。除聚合物和填充物復合材料,另二類嵌入結構的納米復合材料在單向延伸聚合物鏈于硅酸鹽層間嵌入形成。其結果形成聚合物和無機物層的有序多層結構。當硅酸鹽完全和均勻分散到連續(xù)聚合物基體,就形成剝離狀(exfoliated)或分層狀(delaminated)結構。分層形態(tài)具有獨特意義,因為它能最大程度地使粘土嵌入聚合物,使每個層面都有利于嵌入聚合物中,導致力學和物理性能獲得最大程度改善。7.3納米粘土/塑性烯烴用于汽車裝飾和包裝的納米粘土材料具有透明、透氣率低和強度高的優(yōu)點,納米粘土粒子還可用于防腐劑、磨料和油漆中,還可用于耐劃傷、不破碎的展覽品(spectacles)以及車窗的鍍鉻和自潔涂層。1)汽車通用汽車公司近來聲明首次用烯烴納米復合材料(olefinicnanocomposite)制造汽車零件。推出了納米粘土/熱塑性烯烴(thermoplasticolefin,簡稱TPO)2002的貨車,以顯著提高其剛性。在納米TPOs中加入少量填充物可獲得平整表面,顯著提高其抗劃傷能力。2)氣障氣障(阻礙氣體透過)性納米薄膜能阻礙氣體分子向納米粘土聚合物體內(nèi)的擴散、延長其通過聚合物基體的行程,從而降低氣體和液體的穿透性,聚胺有機粘土(polyamide-organoclay)復合材料的氧透過率通常比未變質(zhì)聚合物小1/2加入粘土的量和嵌入片晶的縱橫比(aspectratio)都有助于提高其氣障性,縱橫比愈大,材料的氣障性愈好。3)燃料罐加入納米粘土可降低溶劑透過聚合物材料的能力。這些性能對車輛燃料罐和管線材料都極有利,減少燃料的穿透還有節(jié)約燃料效果。4)膜加入納米粘土能顯著提高聚胺基復合材料膜的透明度,降低其渾濁度。8特殊的納米涂層8.1抗堿涂層，納米涂層8.2印刷電路顯示碳納米管可代替銦錫氧化物(IndiumTinOxide,簡稱ITO)顯示和印制膜上的印刷電路。碳納米管電路柔軟性好、無需堅固底層、使電路板更輕更薄,比ITO電路板制造成本低48%。8.3阻燃涂層膠凝日本HitachiTechnology(日立技術)公司開發(fā)出一種據(jù)說是既有導熱性、又是優(yōu)良電絕緣體的環(huán)氧樹脂。該樹脂既有納米級又有宏觀級可控高序結構(controlledhigher-orderstructures),也就是部分尖晶結構,使其既絕緣又導熱。8.4用于船舶石油的提取、防腐和納米涂層8.5可擴展性導電材料NanosonicInc在導彈防御局(MissileDefenceAgency)支持下,研發(fā)出一種能像橡膠一樣伸長的高導電材料,用在電子設備電路板上,能顯著延長其壽命。新材料被稱作金屬橡膠(MetalRubber),是含有百萬分