我的世界怎么做纳米科技?

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纳米科技,是科学高度发展的产物,是发现与制造纳米粒子的科学技术,是利用纳米尺度来研究和解决相关问题的科技。

(一) 纳米科技的特征

1。空间尺度在1-100 纳米。原是指数10-9,后改为10-6。1纳米=100百分之一毫米。例如一根头发丝的直径约为50微米,即50000纳米, 比典型的纳米跨度大若干个数量级。

2。包含有大量已知的元素, 还有大量的未知元素, 有很多特性和功能未知。已知纳米材料具有一些特殊的性能, 例如导电、 半导、 超导、 磁性、 化学活性、 具有光毒特性等。这些性能有的与组成元素有关,有的与元素和结构都有关, 还有待进一步研究。

3。许多现象和过程都是在纳米尺度上发生的。例如:光的吸收、 发射和猝灭; 化学键的破裂和形成; 电子的跃迁和扩散; 酶的生物化学反应; 离子化合物和氧化物等的形成; 晶体中的重排和结晶的形成; 癌细胞的形成和扩散; 病毒的繁殖和各种生理、 病理过程等等。这些已在纳米物理学、 纳米化学、 纳米生物学和纳米医学等方面得到了初步的研究。

4。纳米结构在某些方面表现出类似于粗固态物质的性质。纳米结构材料内部有许多纳米级界限存在的内应力, 使材料具有一些特殊性能。例如: 纳米碳管有很大的长径比, 结晶很好, 结晶内有一定的有序度, 有很强的刚性, 其力学性能和某些化学性能类似于 Diamond。但整体上看, 纳米结构仍保持为固体, 且各向异性。这说明, 粗粒化原理同样适合于理解纳米材料的性质和使用纳米材料制备新器件, 例如, 用纳米碳管作互连线和集成电容器、 作晶体管和有机发光二极管等。

(二) 纳米科技的研究方法

由于研究对象的不同一般分为两类: 1. 实验纳米科学,侧重对象是纳米材料,着重从实验的角度去探测相关的特性,例如物理特性、化学特性等。2. 理论纳米科学, 着重从理论上分析并解释纳米结构材料的性质和特点, 例如光在纳米结构材料中的传导和散射, 在纳米结构材料的表面弛豫现象。

(三) 纳米科技的潜在应用

1。生物和医学。用纳米材料作催化剂和药物载体可治疗癌症等绝症。利用纳米材料强烈的吸收及反射特性可作新型雷达和隐形飞机材料。

2。能源。利用纳米材料的光吸收和活性,可作高容量储存器及二次电池材料。用薄层纳米材料作太阳电池, 效率高于普通太阳电池一倍,且制造成本低。

3。电学和电子学。利用纳米材料的特殊性质可制作高灵敏超导磁性传感器和新型微波元件。

4。新材料和工业。用纳米材料做涂料, 作用类似橡胶, 有很好的弹性, 用于汽车,可防止碰撞, 减少噪音。

5。光电子和信息科学。用纳米材料当电子代替品,可作高性能计算机元件。因为纳米材料独特的光吸收和反射特性可作高灵敏度红外探测器和新型液晶材料。

6。航天和材料科学。用纳米结构材料作燃料, 火箭速度会得到大幅度提高。用纳米孔分子筛作干燥剂, 吸水速度比一般的分子筛快几千倍, 干燥剂可作新型轰炸机燃料。

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