納米材料的特性及應(yīng)用分析

1、    納米材料的特性及應(yīng)用分析      摘要：納米尺寸開(kāi)辟科學(xué)新領(lǐng)域，介紹納米材料的神奇異性及在生活中的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：納米材料；納米尺寸；性能 前言人類(lèi)對(duì)物質(zhì)世界的探究，曾小到原子、分子，大到宇宙空間。從無(wú)限小和無(wú)限大兩個(gè)物質(zhì)尺寸去熟悉物質(zhì)，使人們了解到世界是物質(zhì)的。物質(zhì)是由原子或分子構(gòu)成的，原子、分子是保持物質(zhì)化學(xué)、物理理特性的最小微粒。這為人類(lèi)熟悉世界、改造世界推進(jìn)科學(xué)的向前發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，也產(chǎn)生了一個(gè)個(gè)的科學(xué)原理和定理，推動(dòng)了人類(lèi)生產(chǎn)和生活的不斷向前發(fā)展。 隨著科學(xué)探究的進(jìn)一步發(fā)展，

2、人們發(fā)現(xiàn)當(dāng)物質(zhì)達(dá)到納米尺度以后，大約在1100納米這個(gè)范圍空間。物質(zhì)的性能就會(huì)發(fā)生突變，出現(xiàn)非凡性能。這種既不同于原來(lái)組成的原子、分子，也不同于宏觀物質(zhì)的非凡性能的物質(zhì)構(gòu)成的材料，即為納米材料。 過(guò)去，人們只注重原子、分子，或者宇宙空間，經(jīng)常忽略他們的中間領(lǐng)域，而這個(gè)領(lǐng)域?qū)嶋H上大量存在于自然界，只是以前沒(méi)有熟悉到這個(gè)尺度的范圍的性能。第一個(gè)真正熟悉到它的性能并引用納米概念的是日本科學(xué)家。他們發(fā)現(xiàn)摘要：一個(gè)導(dǎo)電，導(dǎo)熱的銅、銀導(dǎo)體做成納米尺度以后，它就失去原來(lái)的性質(zhì)，表現(xiàn)出既不導(dǎo)電，也不導(dǎo)熱。材料在尺寸上達(dá)到納米尺度，大約是在1100納米這個(gè)范圍空間，就會(huì)產(chǎn)生非凡的表面效應(yīng)，體積效應(yīng)，量子尺寸效應(yīng)

3、，量子隧道效應(yīng)等及由這些效應(yīng)所引起的諸多奇異性能。擁有一系列的新奇的物理和化學(xué)特性，這些特性在光、電、磁、催化等方面具有非常重大應(yīng)用價(jià)值。 近年來(lái)，已在醫(yī)藥、生物、環(huán)境保護(hù)和化工等方面得到了應(yīng)用，并顯示出它的獨(dú)特魅力。 1醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用摘要： 目前，國(guó)際醫(yī)學(xué)行業(yè)面臨新的決策，那就是用納米尺度發(fā)展制藥業(yè)。納米生物醫(yī)學(xué)就是從動(dòng)植物中提取必要的物質(zhì)，然后在納米尺度組合，最大限度發(fā)揮藥效，這恰恰是我國(guó)中醫(yī)的想法，隨著健康科學(xué)的發(fā)展，人們對(duì)藥物的要求越來(lái)越高?？刂扑幬镝尫艤p少副功能，提高藥效，發(fā)展藥物定向治療，必須憑借納米技術(shù)。納米粒子可使藥物在人體內(nèi)方便傳輸。用數(shù)層納米粒子包裹的智能藥物進(jìn)入人體，可主

4、動(dòng)搜索并攻擊癌細(xì)胞或修補(bǔ)損傷組織，尤其是以納米磁性材料作為藥物載體的靶定向藥物，稱(chēng)為"定向?qū)?quot;。該技術(shù)是在磁性納米微粒包覆蛋白質(zhì)表面攜帶藥物，注射到人體血管中，通過(guò)磁場(chǎng)導(dǎo)航輸送到病變部位，然后釋放藥物。納米粒子的尺寸小，可以在血管中自由的滾動(dòng)，因此可以用檢查和治療身體各部位的病變。利用納米系統(tǒng)檢查和給藥，避免身體健康部位受損，可以大大減小藥物的毒副功能，因而深受人們的歡迎。 2在涂料方面的應(yīng)用； 納米材料由于其表面和結(jié)構(gòu)的非凡性，具有一般材料難以獲得的優(yōu)異性能。借助于傳統(tǒng)的涂層技術(shù)，再給涂料中添加納米材料，可獲得納米復(fù)合體系涂層，實(shí)現(xiàn)功能的飛躍，使得傳統(tǒng)涂層功能改性從而獲

5、得傳統(tǒng)涂層沒(méi)有的功能，如；有超硬、耐磨，抗氧化、耐熱、阻燃、耐腐蝕、變色等。在涂料中加入納米材料，可進(jìn)一步提高其防護(hù)能力，實(shí)現(xiàn)防紫外線(xiàn)照射，耐大氣侵害和抗降解等，在衛(wèi)生用品上應(yīng)用可起到殺菌保結(jié)功能。在建材產(chǎn)品如玻璃中加入適宜的納米材料，可達(dá)到減少光的透射和熱估遞效果，產(chǎn)生隔熱，阻燃等效果。由于氧化物納米微粒的顏色不同，這樣可以通過(guò)復(fù)合控制涂料的顏色，克服碳黑靜電屏蔽涂料只有單一顏色的單調(diào)性。納米材料的顏色不僅限粒徑而變，而具有隨角度變色的效應(yīng)。在汽車(chē)的裝飾噴涂業(yè)中，將納米Tio2添加在汽車(chē)、轎車(chē)的金屬閃光面漆中，能使涂層產(chǎn)生豐富而神秘的色彩效果，從而使傳統(tǒng)汽車(chē)面色彩多樣化。 3在化工方面的應(yīng)用

6、； 化工業(yè)影響到人類(lèi)生活的方方面面，假如在化工業(yè)中采用納米技術(shù)，將更顯示出獨(dú)特畦力。在橡膠塑料等化工領(lǐng)域，納米材料都能發(fā)揮重要功能。如在橡膠中加入納米Sio2，可以提高橡膠的抗紫外輻射和紅外反射能力。納米Al2O3和SiO2,加入到普通橡膠中，可以提高橡膠的耐磨性和介電特性，而且彈性也明顯優(yōu)于用白炭黑作填料的橡膠。塑料中添加一定的納米材料，可以提高塑料的強(qiáng)度和韌性，而且致密性和防水性也相應(yīng)提高。最近又開(kāi)發(fā)了食品包裝的TiO2.納米TiO2能夠強(qiáng)烈吸收太陽(yáng)光中的紫外線(xiàn)，產(chǎn)生很強(qiáng)的光化學(xué)活性，可以用光催化降解工業(yè)廢水中的有利污染物，具有除凈度高，無(wú)二次污染，適用性廣泛等優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)保水處理中有著很好

7、的應(yīng)用前景。4其他生活方面的應(yīng)用摘要： 納米技術(shù)正在靜靜地滲透到老百姓衣、食、住、行各個(gè)領(lǐng)域?；w布料制成的衣服雖然艷麗，但因摩擦輕易產(chǎn)生靜電，因而在生產(chǎn)時(shí)加入少量金屬納米微粒，就可以擺脫煩人的靜電現(xiàn)象。不久前，有關(guān)保溫被、保溫衣的電視宣傳，提到應(yīng)用了納米技術(shù)。納米材料可使衣物防靜電、變色、 貯光，具有很好的保暖效果。冰箱、洗衣機(jī)等一些電器時(shí)間長(zhǎng)了輕易產(chǎn)生細(xì)菌，而采用了納米材料，新設(shè)計(jì)的冰箱、洗衣機(jī)既可以抗菌，又可以除味殺菌。紫外線(xiàn)對(duì)人體的害處極大，有的納米微粒卻可以吸收紫外線(xiàn)對(duì)人體有害的部分，市場(chǎng)上的許多化妝品正是因?yàn)榧尤肓思{米微粒而具備了防紫外線(xiàn)的功能。傳統(tǒng)的涂料耐洗刷性差，時(shí)間不長(zhǎng)墻壁就會(huì)變的班駁陸離，納米技術(shù)應(yīng)用之后，涂料的技術(shù)指標(biāo)大大提高，外墻涂料的耐洗刷性提高很多，以前的電視、音響等家電外表一般都是黑色的，被稱(chēng)為黑色家電，這是因?yàn)榧译娡獗聿牧现斜仨毤尤胩己谶M(jìn)行靜電屏蔽。如今可以通過(guò)控制納米微粒的種類(lèi)，進(jìn)而可控制涂料的顏色，使黑色家電變成彩色家電。 總之，在未來(lái)生活中，納米技術(shù)將帶給我們無(wú)限的舒心和時(shí)尚，使人類(lèi)的生存的條件更加優(yōu)越。 參考文獻(xiàn) 1趙清榮摘要：雷達(dá)和對(duì)抗J，2001，（3）摘要：20-23。 2秦嶸等。宇航材料工藝J，1997，（4）摘要：