1、第四節(jié)新材料及其應(yīng)用21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要方向之一是新材料的研究和應(yīng)用。新材料的研究是人類對(duì)材料特性理解和應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展。在這節(jié)課上，我們將學(xué)習(xí)一些新材料以及它們?cè)谌祟愔械膽?yīng)用，納米材料。你知道納米是什么嗎？納米是長度的單位，1納米是10-9米(十億分之一米)。對(duì)于宏觀物質(zhì)，納米是一個(gè)非常小的單位。例如，人類頭發(fā)的直徑一般為70008000納米，人類紅細(xì)胞的直徑一般為30005000納米，病毒的直徑一般為幾十到幾百納米，金屬的粒徑一般在微米數(shù)量級(jí)。對(duì)于微觀物質(zhì)，如原子、分子等。以前用埃來表示。一埃相當(dāng)于一個(gè)氫原子的直徑，一納米等于10埃。一般認(rèn)為，納米材料應(yīng)包括兩個(gè)基本條件：一是材料的特

2、征尺寸在1100納米之間，二是材料具有一些不同于常規(guī)材料的特殊物理化學(xué)特性。納米技術(shù)是20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的一項(xiàng)新技術(shù)。研究電子、原子和分子在0.10-100納米空間的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特征是一項(xiàng)全新的技術(shù)。一些新型納米材料被應(yīng)用到一些產(chǎn)品中，產(chǎn)生了神奇的效果，自清潔納米領(lǐng)帶、高科技納米面料整理技術(shù)(環(huán)保無毒)領(lǐng)帶具有防水、防污、殺菌、防霉、防輻射、防靜電等效果。這可以讓領(lǐng)帶始終保持干凈和新穎。該納米能量面膜具有殺菌、除臭、高阻隔飛沫、透氣、抗紫外線、消炎消腫、活血止痛等功能。納米陶瓷杯由納米陶瓷粉末制成，具有一定的韌性。納米陶瓷杯還具有保健功能。納米技術(shù)、納米墻漆、納米布料、納米電子元件、納米奶瓶和

3、“綠色”能源的應(yīng)用。能源危機(jī)使人類一直在尋找各種高效的“綠色”能源。新材料在這方面起著重要的作用。例如，傳統(tǒng)電池污染環(huán)境，不能重復(fù)使用。以鋰為電極的鋰離子電池體積小、重量輕、可多次充電、對(duì)環(huán)境污染小。已經(jīng)廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信、小型相機(jī)等設(shè)備、人造地球衛(wèi)星、衛(wèi)星和航天器等電子儀器設(shè)備，需要足夠的持續(xù)功率，但也要求重量輕、壽命長、使用方便、能夠承受各種沖擊和振動(dòng)。由多晶硅和非晶硅材料制成的太陽能電池完全滿足這些要求。目前，太陽能電池的開發(fā)和應(yīng)用已逐步走向商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化；小功率和小面積太陽能電池已經(jīng)在一些國家大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛使用。同時(shí)，人們正在開發(fā)高光電轉(zhuǎn)換率、低成本的太陽能電池；可以預(yù)見，太陽能電池

4、很可能成為替代煤和石油的重要能源之一，并在人們的生產(chǎn)和生活中占據(jù)越來越重要的地位。利用光電池制造自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的小風(fēng)扇，“綠色”能源，無污染、無噪音、高效率的氫燃料電池，是汽車、記憶合金等動(dòng)力設(shè)備名副其實(shí)的“綠色能源”，讓我們先來看一個(gè)精彩的實(shí)驗(yàn)，有些合金加熱時(shí)可以像彈簧一樣拉伸和扭曲，冷卻后保持這種形狀不變；當(dāng)再次加熱時(shí)，它們會(huì)恢復(fù)到拉伸或扭曲前的形狀。這種合金被稱為形狀記憶合金。成分：鎳和鈦。讓我們來看看一些由形狀記憶合金制成的神奇物品。鎳鈦記憶合金加熱后恢復(fù)其原始形狀。記憶合金鎳鈦記憶合金的“花瓣”在相應(yīng)的溫度下慢慢綻放。記憶合金制成的花朵可在65以上自動(dòng)開啟，可用于各種自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制裝置。偏心曲柄式熱機(jī)是利用形狀記憶合金的記憶恢復(fù)特性，通過不同溫度區(qū)(室溫和熱水溫度)之間的扭矩差來驅(qū)動(dòng)輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置。以熱水為熱源，熱水的溫度為6585。什么時(shí)候記憶合金彈簧，概述，1