微米和纳米科技材料

科学素质读本|小纳米如何创造“大”未来

丨来源:科学传播网

“纳米”和国际单位制中的“米”一样都是长度计量单位之一,1纳米等于十万分之一米。一根头发丝的直径大概是6万至10万纳米,如果一个汉字的写入尺寸为10纳米,那么在一根头发丝的横截面上就可写入8000字!

科学素质读本|小纳米如何创造“大”未来

纳米的“小”带来的不仅仅是无限的底部空间 ,同时也带来了奇特的性能。如金块的熔点是 1064 ℃,而2 纳米的金纳米颗粒不到327 ℃就可以熔化;陶瓷脆弱易碎,而纳米级的陶瓷却具有很好的韧性和延展性;原本具有良好导电性的银,在粒径小于20纳米时却变成了绝缘体……随着纳米研究的不断深入,一种具有划时代意义的科学技术——“纳米科技”诞生了。

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纳米科技为现代工业带来巨大变革。超高速运行的处理器和超大容量的存储器是纳米技术在电子信息产业中应用的结果,采用碳纳米管和石墨烯制成的晶体管,具有高效率低能耗的特点。纳米滤膜、纳米杀菌粒子、纳米自清洁材料等已经在环保和日用品行业得到应用。美国科学家研发的预防感冒的服装布料里添加了一种纳米微粒,能够侦测并且“抓住”漂浮在空气中的病毒和病菌。基因疗法和分子级纳米药物载体等纳米技术为生物医药产业开拓了广阔前景。纳米材料太阳能电池大幅提高了可再生能源的采收效率。此外,纳米技术还具有微型化、高效化等特点,能大大减少能源的消耗,降低环境污染,为解决人类目前面临的日益严峻的环境、人口、健康等问题带来新希望。

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