纳米技术的基本概念
纳米技术的基本概念
纳米技术是物质的操作在分子或原子水平上,以产生新的非凡的新材料和设备属性。然而,纳米技术并不是一个新学科。而是多个学科的合并(生物学、物理学、化学、医学和工程学)的组合材料在纳米尺度上的知识;大约在1 - 100纳米的范围(- 9米)。
纳米技术与纳米科学密切相关,基本理论和实验研究物质在纳米尺度上应用设备制造的获得知识。
但问题是为什么纳米技术创新和革命呢?答案在于量子力学。
物质的行为变化明显,当表面积与体积比增加显著。经典物理学不再控制材料目前的行为的控制下量子定律。这个事实给了纳米结构材料的新能力和属性,可能会更有利的散装材料的版本。一个很好的例子是一些聚合物,虽然在散装形式是绝缘体,半导体在纳米尺度上。
开发纳米结构材料
纳米技术的当前状态使纳米结构材料的制造和定制的属性。更复杂的发展nanomechanic设备(纳米机器人,nanocircuits等等。)仍在婴儿阶段。
摘要纳米
这些粉末粒子由几十到几百纳米的大小。由于大的表面积与体积比,这些材料提供新的增强属性相比,他们的大部分属性。使用的技术可以创建小说与抗紫外线材料,如塑料,合成骨,更有效的药物,和催化剂。
纳米管
碳纳米管是中空的圆柱体的墙壁是由单层或多层的原子。他们的直径在几纳米的范围。第一个发现碳纳米管是由碳原子(碳纳米管),但很快其他元素纳米管了。
这些结构在当前纳米技术市场非常受欢迎。他们是用于构建极强的轻质材料和各种各样的应用,如汽车制造业。其他用途可能涉及未来nanocircuits,纳米机械齿轮等。另一个未来的应用程序可能就业的碳纳米管在平板显示屏。
纳米线
纳米线直径的圆柱结构几纳米。纳米管和纳米线之间的区别是,后者不是空心的。他们被认为是适用于电子设备的建设和薯片。
Nanomembranes
一个纳米结构膜过滤的液体或气体分子的能力。在自然界中,细胞膜允许分子渗透,导致化合物的形成。这些nanomembranes的剪裁可以导致特定大小的分子的选择性过滤。
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纳米技术的应用领域
能源:纳米技术可以提高燃料电池的现有技术,以增加他们的生命周期和降低催化剂的成本。太阳能电池也将提高能量转换效率,降低成本。生产的燃料也可能成为更有效的通过提取和加工更经济。
医学:纳米颗粒可以开发以药物病变细胞。生产新型生物相容性材料,可用于制造医疗植入物。支架也发达,防止动脉堵塞。
工业:汽车制造商可以使用新的光和极强的材料(如。碳纳米管)建造更快和更安全的汽车。同样的技术应用于航空。纺织行业可以受益于纳米纤维的发展。纳米纤维制成的服装是stain-repellent,可以洗在非常低的温度。另一个伟大的应用程序和嵌入式可穿戴电子产品。纳米技术还可以彻底改变食品行业通过改善保护,加工和包装过程。其他应用包括细菌生物活性食品化合物的识别和nanoencapsulation为了保持在一个安全的抗菌环境。
通信和电子产品:纳米技术的进步将降低电子设备的重量和功耗。数据处理速度将增加,新的移动设备将很快上市。这将彻底改变世界的通信和数据传输。
消费品:其他商品的日常使用,可以开发包括抗反射太阳镜,新一代化妆品、易于使用的陶瓷和眼镜等。
未来纳米技术的风险
纳米技术的发展已经成为人们关注的焦点在过去几年。此新技术的巨大潜力已经被学术界和工业界都立即承认。现代生活的能力影响很多地区可以彻底改变做事的方式。
许多人声称纳米技术可能需要许多对未来风险和危险。这可能源自一个虐待的使用新技术(如开发新的强大的武器系统,检测系统,威胁到所有级别的隐私,等等),这一事实引起了社会、伦理和安全问题。纳米技术是很有前途的,但它是不明智的忽视消极方面,而不是处理这些问题。
因为它已进入我们的生活,它是相当安全的说它一定会改变我们的生活方式。
来源:
- www.science.org.au:纳米技术——的人
- www.foresight.org:关于纳米技术
- www.discovernano.northwestern.edu
- www.understandingnano.com/
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