微米和纳米科技材料

全人类需要多少空间才能变成纳米尺寸?纳米科学和纳米技术之间有什么区别?

在我们开始之前,我们应该明白一些事情。纳米科学和纳米技术这两个术语经常可以互换使用,但它们实际上是两个非常不同的东西。

什么是纳米科学呢?

纳米科学是对超小尺度结构和材料的研究,以及研究这些材料所展示出来的独特而有趣的特性。纳米科学是跨学科的,这意味着来自化学、物理学、生物学、医学、计算机、材料科学和工程等一系列领域的科学家正在研究它并利用它来更好地了解我们的世界。

什么是纳米技术呢?

纳米技术和纳米学科不同的地方在于,纳米技术(有时也称为分子制造) 是纳米级结构、设备和系统的设计、生产和应用。所以本质上来看,纳米科学是研究纳米材料和他的特性,而纳米技术是使用这些材料和特性来创造新的或不同的东西,像利用纳米技术做出让任何材料都能防水的纳米涂层。这么理解吧,一个是研究整容的各种方法,一个是利用研究出来的整容方法开设整容医院,打造各种网红脸,没错,如果这么说的话,纳米涂层就是网红,帮助各种材料实现防水防油的性能,就是网红开始带货了。知道了?特别好,我知道聪明的你一听就懂,让我们继续。

我们会经常听到纳米级,纳米尺度有多小?

纳米级是大约 1 到 100 纳米的尺寸范围。这个数字听起来干巴巴的,这究竟意味着什么呢?

别着急,一会你就知道了,就因为纳米是如此之小,所以请你花一点时间低下头,看下自己的身体,不用跑洗手间,光明正大地看就可以了。首先,看看你的手背。你睁大眼睛努力看,人们的视力可以看到1厘米到1毫米的范围内。有人常说,眼睛不会骗人的,在你所能看到的地方,皮肤看起来很平坦,光滑。然而,当你拿出放大镜的时候,你可以看到它实际上是皱巴巴的,充满了裂缝和褶皱,别紧张,我们人类就是这样的,放大镜可让你在不到一毫米(或千分之一米)处研究皮肤的更精细的结构。

但如果你用显微镜更仔细地观察,你可以看到构成皮肤的细胞。欢迎你进入了微观世界,你是在微米,也就是千分之一毫米的尺度上工作。细胞和细菌的测量单位是微米,而硅芯片上的电子元件通常大小约为1微米。

到微观世界就满足了吗?不不不,我们有的是无穷的探索欲,要到达纳米世界,你必须再次变小。纳米(nm)是千分之一微米,或十亿分之一米。这是我们测量原子及其制造的分子的尺度。

为了让你更好的了解纳米级,我这么说吧,10 个并排放置的氢原子的直径为 1 纳米,这么说有概念吗?那么再来,一条 DNA 链的直径为 2.5 纳米,还没有吗?再来,一个红细胞的宽度约为7000纳米。需要更多例子吗?没问题,一根头发的厚度在50000到100000纳米之间,一张纸的厚度约为75000纳米,而针头的宽度约为100万纳米。这么想象好了,如果地球上的每个人都只有一纳米那么大,那么地球上的每个人都可以装进一辆四驱赛车模型当中。所以你明白了吗,纳米是超级、超级、超级微小的一种尺寸。

今天先聊到这里,明天我们继续。

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