纳米技术都应用在哪里了?

未来的纳米级工厂

在未来,我们几乎可以让任何东西变成其他东西。重要的是,随着自下而上纳米技术的广泛应用,所有的「污染物」和「废弃物」都将成为一堆等待被重新排列成有价值东西的原子。

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纳米结构可以由单个原子或分子两种方式组成。第一种方式被称为「定位组装」,涉及使用更大的工具来移动单个原子或分子;第二种方式叫「自我组装」,是纳米级物体在纳米级上构建或操纵其他物体。

迄今为止,还没有人能创造出科幻***里那样的自我***的纳米机器人。然而,在所谓的「分子自我组装」方面已经有了一些成功的实验。

例如,纽约的 DNA 机器人已经在 8 种不同的模式中组装了黄金粒子。与此同时,哥伦比亚大学的研究团队已经为其 DNA 机器人设定了启动、停止、转弯和移动的程序。他们的「DNA 步行者」有三条或多条由一系列基因酶组成的腿。由于受到一系列生物化学物质的化学吸引,它的每条腿都能向前移动,这是一种化学控制手段。从理论上来看,利用这些和其他技术发展,将来我们会建造出分子工厂来制造化学化合物甚至纳米级计算机。

纳米技术目前被用于制造最先进的硅晶片,其组件尺寸只有 22 纳米。这种「互补金属氧化物半导体」(CMOS)芯片是由一层仅 0.9 纳米厚的金属氧化物制成的。因此,我们将很快达到互补金属氧化物半导体技术的小型化极限。

除了碳纳米管,另一种具有许多未来应用潜力的纳米材料是石墨烯。石墨烯是由一层排列成蜂窝状结构的单层碳原子组成的,具有相当惊人的强度、灵活性、透明度和导电性。虽然石墨烯是在 1962 年发现的,但直到最近,除了一些非常小的薄片,它仍无法量产。不过在 2010 年,韩国三星集团和成均馆大学的研究人员成功地在一种柔韧、透明、63 厘米宽的涤纶薄板上制造了一层连续的纯石墨烯。由于这一成就,未来的石墨烯很可能被用来生产高度灵活的显示器和触摸屏。石墨烯也可用于未来太阳能电池的生产。

纳米技术将越来越多地被用于改善许多材料的性能。具有防污防水功能的纳米涂层的纺织品已经相当普遍了。一些建筑也开始使用具有「自我清洁」功能的纳米涂层玻璃,可以防止灰尘粘在玻璃上。虽然这些发展看起来似乎还不成熟,但窗户清洁工和清洁剂制造商仍应予以严肃对待。

纳米技术是单个原子、分子制造物质的科学技术,研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。

纳米技术已成功用于许多领域,包括医学、药学、化学及生物检测、制造业、光学以及国防等等。

科技水平的不断进步,尤其是在电子行业这一朝阳产业,纳米技术得到了很大的发展,主要是集中在电子复合薄膜,利用超微粒子来改善膜材的电性、磁性和磁光特性,此外还有磁记录、纳米敏感材料等。

随着人们生活水平的日益提高,及人们对环保的重视程度不断加强。空气质量与工业废水处理已成为城市的一个生活生存质量标志。纳米材料由于其特有的表面吸附特性, 使其在净化空气与工业废水处理方面有着很大的发展前景。

纳米技术应用到生活的方方面面。

1、人们的穿衣

在纺织和化纤制品中添加纳米微粒,可以除味杀菌。化纤布虽然结实,但有烦人的静电现象,加入少量金属纳米微粒就可消除静电现象。

2、人们吃的食物

利用纳米材料,冰箱可以抗菌。纳米材料做的无菌餐具、无菌食品包装用品已经面世。利用纳米粉末,可以使废水彻底变清水,完全达到饮用标准。纳米食品色香味俱全,还有益健康。

3、人们的住房

纳米技术的运用,使墙面涂料的耐洗刷性可提高10倍。玻璃和瓷砖表面涂上纳米薄层,可以制成自洁玻璃和自洁瓷砖,根本不用擦洗。含有纳米微粒的建筑材料,还可以吸收对人体有害的紫外线。

4、 纳米技术制造的电子器件,其性能大大优于传统的电子器件,功耗可以大幅降低。

5、 纳米技术用于医学,纳米手术刀、纳米药物,在患病的组织中,药物治疗的效果会大大提高。


1、纳米洗涤:譬如说用纳米分子Na(OH)2制造的肥皂可以充分溶解于液体,有助于衣服污汁的分解,彻底洗尽衣物!

2、纳米手术刀:科学家运用纳米为单位的手术刀,可以最小的精确手术伤口的切割,保证血液的最少流动!

3、EPS:应用纳米技术将汽油分子分割成纳米为单位的质子保证充分燃烧,这样应用的后果是,气体燃烧完全有助于动力提升,节约能源等等