微米和纳米科技材料

神奇的纳米技术

#健康科普排位赛#

妈妈,你知道纳米技术吗?妈妈在科技情报所工作,我遇到科技问题都问她。妈妈耐心给我讲解:纳米是长度单位,它是十的负九次方米,或者说是十亿分之一米,一根头发丝的粗细一般在七万纳米左右。纳米科技是在1个纳米到100个纳米这个尺度范围之内,来研究物质具有的特殊性能以及如何利用这些性能。当物质颗粒小到纳米量级后,这种物质就可被称为纳米材料。纳米材料会表现出常规粗晶粒材料所不具备的差异特性和反常特性。比如,原来是导体的铜等金属,在尺寸减小到几个纳米时就不导电。而绝缘的二氧化硅等,当尺寸减小到几个纳米或十几个纳米时,电阻会大大下降,失去绝缘体特性,变得能够导电。纳米技术的一个主要特点,就是可以在纳米尺寸下对物质的分子、原子进行加工,所得到的纳米材料,将具备人们用常规办法所得不到的特性。

纳米技术是近年开始发展的最新科学技术。科学家预言,它的应用将远远超过计算机工业,成为未来信息时代的核心。正如我国著名科学家钱学森所说的那样,纳米将会带来一次技术革命,从而将引起21世纪又一次产业革命。预测表明,2010年,全球纳米技术创造的年产值达到14400亿美元。

我又问妈妈:纳米技术与我们的日常生活有关吗?妈妈说,有关啊,现在,纳米技术已经开始运用到日常生活中。不久的将来,纳米技术将给我们的生活带来更多的便利,更多的惊喜。

不久,我家买进一批纳米生活用品。纳米冰箱真好,没有异味,里面的食品保鲜时间也更长了。妈妈说,这是因为冰箱采用了纳米材料,纳米材料有极强的吸附和分解能力,可以吸附分解异味气体和细菌。妈妈又指着纳米洗衣机说,这种洗衣机可以除菌,防垢、还且更耐磨。接着妈妈指着餐桌上的纳米餐具和地上的纳米玩具对我说,这些也是用纳米材料制成的,它们可以防菌、除菌,你使用它们,可以减少感染疾病的机会。而采用纳米技术制造出的食品,可以提高消化、吸收能力呢。

天冷了,我穿上一件腈仑毛衣,真烦人,一碰它就产生静电,叭叭地响。书上说,这种静电还能损害我的电脑呢。我向妈妈诉苦,妈妈说,现在造出了掺入纳米材料的化纤织物,可以防止静电,给你的毛衣加入些这种毛线就好了。太好了,我立即拉着妈妈去买。

天暖了,我们家分了新房,我和妈妈去看新居。妈妈指着墙上的涂料说,这种涂料采用了纳米技术,老化时间延长了两倍多,而抗冲刷性则提高了十倍,这种涂料还能吸收烟雾等有害气体和噪音。妈妈又指着玻璃和瓷砖说,它们表面涂上了纳米薄层,可以自洁,任何粘在其表面的污物在光照射下,经过纳米薄层的催化作用,可以变成气体或易冲刷物质,风一吹或雨水一冲就干净了。我说太好了,我可以不擦玻璃和瓷砖地面了。妈妈还告诉我,玻璃和陶瓷中加入纳米材料,就增加了韧性,不那么易碎了。

走在大街上,强烈的阳光把我的皮肤晒疼了。妈妈说,咱们去商店买纳米防晒油吧,某些纳米材料有吸收紫外线的功能,目前已造出一些加入纳米材料的防晒油、化妆品,可以很好地防御紫外线的侵害。

进了商店,我们看到一种纳米饮水机。它带有纳米孔径的特殊水处理装置,可以将水中的细菌、病毒100%去除,得到高质量的纯净水。普通的自来水甚至污染不太严重的水经过这种饮水机的处理,也完全可以饮用。逛了一会儿,我们又看到一种纳米杀菌除臭袜。这种袜中的纳米物质具有较高的催化能力,还能还原电势极高的A离子,能在其周围空间产生活性氧灭菌,同时A离子与细菌接触时,迅速向其细胞内渗透或附在细胞膜上,造成酵素蛋白变性和细胞膜生物性损伤,从而杀死细菌。经杀菌后的袜子当然没有臭味了,还能医治脚癣等毛病呢。嘿,商店里还有纳米服装,售货员介绍说,这种服装的纤维是用加入纳米粉体的母粒制成的,它已经过中科院的检验,证明其对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抗菌率达到99.9%,对预防淋病、肝炎,杀死螨虫有显著功效。经中国预防医学科学院对皮肤所做的试验表明,它对人体无毒、无刺激,非常安全。这种衣物能吸收人体的红外线,因此保暖性增强,而重量却减轻30%。这种衣物抗污力特强,可以大大减少洗涤次数。一旦需要洗涤,可用任何洗涤剂水洗、机洗,洗后可根据主人要求进行熨烫,只要纤维存在,它的抗菌功效就会存在。我立刻央求妈妈给我买一件,因为我好踢球,衣服两天就脏。妈妈说好吧,穿上这种衣服也省得总给你洗了。

回到家中,出差的爸爸也回来了,我高兴地把新买的纳米服装给爸爸看,爸爸连声称赞。爸爸还告诉我和妈妈,他在出差时参观了一个纳米新技术展览。我立即让爸爸介绍。

爸爸说,在展览中他看到了纳米热水器。这种热水器将纳米材料应用到热水器内胆中。与普通搪瓷内胆相比,采用纳米材料改造的搪瓷内胆更具优越性,它使得搪瓷层与钢板的结合更为牢固,搪瓷层的韧性得以提高;而且搪瓷层密封性、耐腐蚀性、耐冷、耐热性能都大大提高;同时,经权威部门检测证实,这种纳米内胆对常见细菌和病毒有可靠、长效的抑制和杀灭作用,可以保证消费者用水更安全、卫生。

我还在展览中看到采用碳纳米管的壁挂电视,爸爸说。碳纳米管是由石墨碳原子层卷曲而成的碳管,它直径一般为几纳米到几十纳米,管壁厚度仅为几个纳米。当有电压存在时,碳纳米管能释放大量电子,使荧光体发光。这种纳米壁挂电视体积很小,只有4英寸大,具有红蓝绿像素1452个,它可以显示细微的画面,非常清晰,不刺眼,而且耗电量很少。

展览中还有纳米杀菌空调,爸爸继续介绍。这种空调利用纳米技术操纵尘埃的分子、原子,使它们重新排列组合成无害无污染的新物质,从而提高空调的杀菌、抑菌功效,具有自洁、防污、防附着、保湿性好、耐高温、耐磨擦、耐冲击等特点。

听了爸爸的介绍,我对纳米技术更感兴趣了,我要好好学习,长大后也进行纳米技术研究。

神奇的纳米技术

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