1、.,納米材料的應(yīng)用,.,納米技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)包括納米生物學(xué)、納米電子學(xué)、納米材料學(xué)、納米機(jī)械學(xué)、納米化學(xué)等學(xué)科。 納米左右和納米以下的結(jié)構(gòu)是下一階段科技發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)，會是一次技術(shù)革命，從而將引起2I世紀(jì)又一次產(chǎn)業(yè)革命。 錢學(xué)森,納米技術(shù),.,納米材料的應(yīng)用,微電子學(xué)領(lǐng)域 陶瓷領(lǐng)域 紡織領(lǐng)域 化工領(lǐng)域,.,微電子學(xué)領(lǐng)域,納米電子學(xué)是納米技術(shù)重要組成部分，是基于納米粒子的量子效應(yīng)來設(shè)計(jì)并制備納米量子器件，包括納米有序(無序)陣列體系、納米微粒與微孔固體組裝體系、納米超結(jié)構(gòu)組裝體系。,納米電子學(xué)最終目標(biāo)是進(jìn)一步減小集成電路，研制出由單原子或單分子構(gòu)成的室溫可用的各種器件。,.,納米器件,納米碳管,.,

2、納米技術(shù)生產(chǎn)的有機(jī)發(fā)光二極管,目前利用納米電子學(xué)已研制成功各種納米器件。,此外，有奇特性能的碳納米管的研制成功對納米電子學(xué)發(fā)展起關(guān)鍵作用。,.,左圖為單個(gè)Xe原子靜置在Ni表面上的情況；右圖為探針“拾”起Xe原子的情景,1989年，IBM公司利用隧道掃描顯微鏡上的探針成功移動氙原子并利用它拼成“IBM”3千字母（右）。下圖為原子操作過程中的STM像。,.,中科院北京真空物理實(shí)驗(yàn)室人員使用硅原子堆積的“毛澤東”三個(gè)字。,.,機(jī)器蒼蠅,麻雀衛(wèi)星,間 諜 草,.,陶瓷領(lǐng)域,傳統(tǒng)陶瓷材料質(zhì)地較脆韌性、強(qiáng)度較差，因而應(yīng)用受較大限制。,納米陶瓷正是解決陶瓷脆性的重要途徑。,納米陶瓷是指顯微結(jié)構(gòu)中的物相有納

3、米級尺度的陶瓷材料，即晶粒尺寸、晶界寬度、第二相分布和缺陷尺寸等都在納米量級水平上。,要制備納米陶瓷，就要解決粉體尺寸、形貌和分布控制，團(tuán)聚體控制和分散，塊體形態(tài)、缺陷、粗糙度及成分控制。,.,應(yīng)用于提高陶瓷材料的機(jī)械強(qiáng)度,.,只有陶瓷粉體的粒度小到一定程度才能在陶瓷材料中產(chǎn)生超塑性行為,其原因是晶粒的納米化有助于晶粒間產(chǎn)生相對滑移,使材料具有塑性行為。,應(yīng)用于提高陶瓷材料的超塑性,.,納米陶瓷節(jié)能燈,應(yīng)用于制備電子(功能)陶瓷,.,納米陶瓷刀,應(yīng)用于制備陶瓷工具刀,.,紡織領(lǐng)域,納米技術(shù)在紡織領(lǐng)域中主要有三大應(yīng)用途徑,纖維超細(xì)化,利用納米材料對傳統(tǒng)材料進(jìn)行改性,對纖維或織物進(jìn)行納米后整理，使

4、 其功能化,.,納米技術(shù)在紡織服裝中的應(yīng)用領(lǐng)域,.,紅外功能,遠(yuǎn)紅外保暖內(nèi)衣,.,防紫外線,.,在化纖制品中加入少量納米微粒，如將納米TiO2、ZnO、Fe2O3和Cr2O3等具有半導(dǎo)體性質(zhì)的粉體摻入到樹脂中，或?qū)⑵浼尤氲秸韯┲袑w維或織物進(jìn)行后整理，就會產(chǎn)生良好的靜電屏蔽性能，大大降低靜電效應(yīng)。,抗靜電,.,某些金屬粒子(如納米銀粒子、納米銅粒子)和納米TiO2、ZnO等具有一定的殺菌性能，其與化纖復(fù)合紡絲，制造出抗菌的功能纖維，比一般的抗菌織物具有更強(qiáng)的抗菌效果和更多的耐洗次數(shù)。,納米抗菌、防臭功能,.,在材料表面進(jìn)行特殊加工在其宏觀界面建立一個(gè)二元協(xié)同納米界面結(jié)構(gòu)，使材料不僅具有防水、

5、防油和防墨水等功能，而且用這種材料制成的衣物洗滌時(shí)可以僅用清水沖洗而不需使用傳統(tǒng)的洗滌劑。,拒水拒油,.,電子產(chǎn)品的普及使得電磁輻射對人體健康造成了巨大威脅，一些納米微粒如納米氧化鐵，納米氧化鎳等能強(qiáng)烈吸收電磁輻射從而對人體起到防護(hù)作用。,防電磁輻射,.,阻燃功能,纖維阻燃多數(shù)通過用添加型阻燃劑或反應(yīng)型阻燃劑對原材料進(jìn)行前處理，或者是對織物進(jìn)行后整理等途徑實(shí)現(xiàn)。,.,化工領(lǐng)域,利用沉淀溶出法制備粒徑約30-60 nm的白色球狀鈦酸鋅粉體，其比表面積大、化學(xué)活性高，用作吸附脫硫劑時(shí)，效果明顯高于固相燒結(jié)法制備的鈦酸鋅粉體。,用金屬醇化合物和羧酸反應(yīng)，可合成有一定孔徑的大環(huán)化合物。利用嵌段和接技共聚物會形成微相分離，形成不同的“納米結(jié)構(gòu)”以作為納米反應(yīng)器。,.,將功能性化妝品做成納米尺度，達(dá)更好美容效果。納米亞麻酸有這種特效，如對抗皺有很好療效，同時(shí)對溶解疤有相當(dāng)好的效果，原因是納米尺度改變了皮膚對化妝品的吸收機(jī)制，因皮膚組織是皮膚細(xì)胞的堆積，皮膚角質(zhì)層細(xì)胞間的縫隙是納米尺度，這樣納米級物質(zhì)可直接進(jìn)入皮膚而充分發(fā)揮作用。,.,展望,納米研究目前還有許多基礎(chǔ)研究在進(jìn)行中，在納米尺度上還有大量原理性問題尚待研究，納米科技