第一篇：納米技術課程英文論文

Direct-Current Nanogenerator Driven by Ultrasonic Waves

Abstract: We have developed a nanowire nanogenerator that is driven by an ultrasonic wave to produce continuous direct-current output.The nanogenerator was fabricated with vertically aligned zinc oxide nanowire arrays that were placed beneath a zigzag metal electrode with a small gap.The wave drives the electrode up and down to bend and/or vibrate the nanowires.A piezoelectric-semiconducting coupling process converts mechanical energy into electricity.The zigzag electrode acts as an array of parallel integrated metal tips that simultaneously and continuously create, collect, and output electricity from all of the nanowires.The approach presents an adaptable, mobile, and cost-effective technology for harvesting energy from the environment, and it offers a potential solution for powering nanodevices and nanosystems.Introduction: The operation of nanodevices fabricated with one-dimensional nanostructures [such as nanowires, nanotubes, and nanobelts] usually requires very low power, which is provided by an external source, such as a battery that may have to be replaced or recharged regularly.The reliance on an external power source may present a limitation for these systems.Various approaches have been developed for energy scavenging with applications in wireless electronics, such as thermoelectric, piezoelectric thin-film, and vibrational cantilevers.We have recently demonstrated an innovative approach for converting nanoscale mechanical energy into electric energy by piezoelectric zinc oxide(ZnO)nanowire(NW)arrays.By deflecting the aligned NWs with a conductive atomic force microscopy(AFM)tip in contact mode, the mechanical energy created by the deflection force was converted into electricity with the use of the piezoelectric properties of the NWs.To improve the power generation capabilities of the system, it is necessary to replace the AFM tip with a simpler source of mechanical energy that can actuate all the NWs simultaneously and continuously.We solved these problems by using ultrasonic waves to drive the motion of the NWs, leading to the production of a continuous current.Figure 1.Nanogenerators driven by an ultrasonic wave.(A)Schematic diagram showing the design and structure of the nanogenerator.Aligned ZnO NWs grown on a solid/polymer substrate are covered by a zigzag electrode.The substrate and the electrode are directly connected to an external load.(B)Aligned ZnO NWs grown on a GaN substrate.The gold catalyst particles used for the growth had been mostly vaporized;thus, the final NWs were purely ZnO with flat top ends.(C)Zigzag trenched electrode fabricated by the standard etching technique after being coated with 200 nm of Pt.The surface features are due to nonuniform etching.(D)Cross-sectional SEM image of the nanogenerator, which is composed of aligned NWs and the zigzag electrode.(Inset)A typical NW that is forced by the electrode to bend.

第二篇：“納米材料與納米技術”課程論文

課程名稱：納米材料與納米技術

論文題目：納米材料與技術的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

學院：材料與能源學院

姓名：夏國東

學好：3110006707

納米材料與技術的反轉(zhuǎn)現(xiàn)狀與趨勢

21世紀前20年，是發(fā)展納米技術的關鍵時期。由于納米材料特殊的性能，將納米科技和納米材料應用到工業(yè)生產(chǎn)的各個領域都能帶來產(chǎn)品性能上的改變，或在性能上有較大程度的提高。利用納米科技對傳統(tǒng)工業(yè)，特別是重工業(yè)進行改造，將會帶來新的機遇，其中存在很大的拓展空間，這已是國外大企業(yè)的技術秘密。英特爾、IBM、SONY、夏普、東芝、豐田、三菱、日立、富士等具有國際影響的大型企業(yè)集團紛紛投入巨資開發(fā)自己的納米技術，并到得了令世人矚目的研究成果。納米技術在經(jīng)歷了從無到有的發(fā)展之后，已經(jīng)初步形成了規(guī)模化的產(chǎn)業(yè)。歐盟、日本、俄羅斯、澳大利亞、加拿大、中國、韓國、以色列、新西蘭等國在納米材料領域的投資較大。日本國會提出要把發(fā)展納米技術作為今后數(shù)十年日本的立國之本，政府機構(gòu)和大公司是其研究資金的主要來源，中小企業(yè)的作用很小。

中國在上世紀80年代，將納米材料科學列入國家“863計劃”、和國家自然基金項目，投資上億元用于有關納米材料和技術的研究項目。但我國的納米技術水平與歐美等國的差距很大。目前我國有50 多個大學20多家研究機構(gòu)和300多所企業(yè)從事納米研究，已經(jīng)建立了10多條納米技術生產(chǎn)線，以納米技術注冊的公司100多個，主要生產(chǎn)超細納米粉末、生物化學納米粉末等初級產(chǎn)品。

目前納米材料與技術在各方面的應用越來越廣泛，小到日常使用的刀具，大到航空航天，都遍布納米材料的身影。

1、納米技術在建筑涂料中的應用

涂料是建筑物的內(nèi)衣（內(nèi)墻涂料）和外衣（外墻涂料），國內(nèi)傳統(tǒng)的涂料普遍存在懸浮穩(wěn)定性差、不耐老化、耐洗刷性差、光潔度不高等缺陷。納米復合涂料就是將納米粉體用于涂料中所得到的一類具有耐老化、抗輻射、剝離強度高或具有某些特殊功能的涂料。在建材（特別是建筑涂料）方面的應用已經(jīng)顯示出了它的獨特魅力。

2、納米技術在混凝土材料中的應用

隨著社會工業(yè)化的深入發(fā)展和我國基礎建設的廣泛開展，水泥混凝土作為一種傳統(tǒng)的建材，其產(chǎn)量和用量都在不斷地增加，高性能混凝土已成為水泥基復合材料領域中的研究熱點。同時，許多特殊領域要求水泥混凝土具有一定的功能性，如希望其具有吸聲、防凍、高強且高韌性等功能。納米材料由于具有小尺寸效應、量子效應、表面及界面效應等優(yōu)異特性，因而能夠在結(jié)構(gòu)或功能上賦予其所添加體系許多不同于傳統(tǒng)材料的性能。利用納米技術開發(fā)新型的混凝土可大幅度提高混凝土的強度、施工性能和耐久性能。

3、納米技術在陶瓷材料中的應用

二十世紀90年代初，日本Nihara首次報道了以納米尺寸SiC顆粒為第二相的納米復相陶瓷具有很高的力學性能，并具有很多獨特的性能。含有20%納米鈷粉的金屬陶瓷是火箭噴氣口的耐高溫材料。氧化物納米材料在這方面都優(yōu)于同質(zhì)傳統(tǒng)陶瓷材料，在陶瓷基中添加其他納米微粒的效果也正在研究。利用納米粒子特殊的光電磁特性制成太陽能陶瓷、遠紅外陶瓷等，用于建筑物飾面，可開發(fā)太陽能，調(diào)節(jié)環(huán)境溫度，促進人們身體健康。納米技術在陶瓷上的應用潛力不可估量。

4、在國防科技上的應用

納米技術將對國防軍事領域帶來革命性的影響。例如：納米電子器件將用于虛擬訓練系統(tǒng)和戰(zhàn)場上的實時聯(lián)系；對化學、生物、核武器的納米探測系統(tǒng)；新型納米材料可以提高常規(guī)武器的打擊與防護能力；由納米微機械系統(tǒng)制造的小型機器人可以完成特殊的偵察和打擊任務；納米衛(wèi)星可用一枚小型運載火箭發(fā)射千百顆，按不同軌道組成衛(wèi)星網(wǎng)，監(jiān)視地球上的每一個角落，使戰(zhàn)場更加透明。而納米材料在隱身技術上的應用尤其引人注目。在雷達隱身技術中，超高頻段電磁波吸波材料的制備是關鍵。納米材料正被作為新一代隱身材料加以研制。

5、納米醫(yī)學和生物學

從蛋白質(zhì)、DNA、RNA到病毒，都在1-100nm的尺度范圍，從而納米結(jié)構(gòu)也是生命現(xiàn)象中基本的東西。細胞中的細胞器和其它的結(jié)構(gòu)單元都是執(zhí)行某種功能的“納米機械”，細胞就象一個個“納米車間”，植物中的光合作用等都是“納米工廠”的典型例子。納米微粒的尺寸常常比生物體內(nèi)的細胞、紅血球還要小，這就為醫(yī)學研究提供了新的契機。

經(jīng)過幾十年對納米技術的研究探索，現(xiàn)在科學家已經(jīng)能夠在實驗室操縱單個原子，納米技術有了飛躍式的發(fā)展。納米技術的應用研究正在半導體芯片、癌癥診斷、光學新材料和生物分子追蹤4大領域高速發(fā)展?？梢灶A測：不久的將來納米金屬氧化物半導體場效應管、平面顯示用發(fā)光納米粒子與納米復合物、納米光子晶體將應運而生；用于集成電路的單電子晶體管、記憶及邏輯元件、分子化學組裝計算機將投入應用；分子、原子簇的控制和自組裝、量子邏輯器件、分子電子器件、納米機器人、集成生物化學傳感器等將被研究制造出來。

新產(chǎn)物的出現(xiàn)總是伴隨著優(yōu)點與缺點，納米材料的發(fā)展也不是一帆風順的，隨著人們對納米材料的認識不斷加深，一些存在的問題也不斷被發(fā)掘出來。

1、職業(yè)暴露人群，包括納米技術的研發(fā)人員和工人的健康安全問題。根據(jù)現(xiàn)有的毒理學研究，納米粉塵和顆粒有可能通過呼吸和皮膚接觸進入人體。這就給長期暴露在納米材料氛圍中的一線工人和研發(fā)人員的健康帶來潛在威脅。此外，納米材料還有一個特點就是易燃易爆。萬一因為操作不當?shù)葞砘馂幕蛘弑?，后果不堪設想。因此，如何切實保護在納米材料生產(chǎn)場所中暴露人員的健康，以及實驗室和工作場所納米材料的管理、納米材料運輸過程中的安全措施以及一旦發(fā)生危險的危機處理問題等應該成為勞動保護法和工業(yè)環(huán)境法研究和關注的對象。

2、消費者的權(quán)益問題。隨著納米技術的產(chǎn)業(yè)化程度的提高，目前，在化妝品和食品中納米技術的應用越來越多。市場上的化妝品和體育用品有許多是納米材料產(chǎn)品，比如說防曬霜和口紅。食品包裝中的聚合物基納米復合材料(PNMC)的應用、作為食品機械的潤滑劑、納米磁致冷工質(zhì)和食品機械原材料中橡膠和塑料的改性等等都用到納米材料。毫無疑問這些材料具有獨特的優(yōu)點。但是在安全上也具有不確定性。但目前進行標識的納米材料還微乎其微。從知情同意的倫理原則出發(fā)，消費者和相關人員有權(quán)知道自己所接觸的材料的內(nèi)容及其風險程度。

3、環(huán)境保護問題。研究證明，不僅在納米技術的工作場所的環(huán)境問題關系到相關人員的健康，而且廢棄的納米材料進入空氣、土壤、水體等環(huán)境后，可以產(chǎn)生一系列環(huán)境過程，最終對人和整個生物鏈產(chǎn)生負面影響。由于納米材料具有強烈的吸附能力。在擴散、遷移過程中，還能吸附大氣、土壤中存在的一些常見化學污染物如多環(huán)芳烴、農(nóng)藥、重金屬離子等。因此，環(huán)境法應該研究納米材料的環(huán)境問題，尤其必須加強廢棄納米材料的管理。

4、隱私權(quán)的保護問題。隨著納米器件的微型化，納米技術在醫(yī)學、社會治安和國防方面具有廣泛的作用，但同時也構(gòu)成對個人隱私的威脅。比如，通過將納米設備嵌入對象物(身體或者物件)中，可以監(jiān)視和跟蹤目標，搜集個人信息和行為習慣。而可以儲存一個人的全部基因和疾病信息的納米芯片有可能成為被利用的工具，在勞資關系方面，成為企業(yè)用人歧視的理由或者成為保險公司限制患者自由的砝碼。面對高新技術的應用如何保護個人的隱私權(quán)，是擺在我們法律工作者面前的一個重要問題

在技術和經(jīng)濟全球化的今天，納米技術的許多前沿問題亦如能源問題、環(huán)境問題以及生物技術的問題一樣，不是基于一個國家的力量所能解決的。一旦國家之間與納米技術相關的法律框架存在不同，就不可避免地會導致國際間合作研究的障礙，以及全球納米技術風險與利益分配不公等問題，因此，有必要在一定的國際法體系下就納米技術發(fā)展中的某些基本的標準、原理達成一致意見，實現(xiàn)各國相關法律體系的協(xié)調(diào)。在此基礎上，制定全球性的指導納米技術發(fā)展的基本原則框架，促進成員國和公眾對于納米技術的關注，真正推動納米技術風險的“善治”。而如果沒有一個全球治理的框架協(xié)議，將導致納米技術發(fā)展中的惡意競爭，從而最終阻礙納米技術的健康發(fā)展。

納米材料作為一種新型高科技材料，毫無疑問會引起一系列強烈的變革，中國對與納米材料的研究與重視程度仍然落后于西方國家，在未來，如何在納米材料領域更進一步不單是前人的責任更是我們大學生的責任，只有不斷的自強不息，才能讓祖國在未來高科技時代中不落于人后！

關 鍵 詞：納米材料，納米科技，進展，應用，前景，問題

摘 要： 納米材料是21世紀的新型發(fā)展領域，在各個方面都有重大的應用，帶來很多技術改革和創(chuàng)新，但是也存在一些不用忽視的問題，未來的發(fā)展需要靠我們的努力。

參考文獻：國家新材料行業(yè)生產(chǎn)力促進中心、國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略咨詢委員會和北京麥肯資訊有限公司聯(lián)合編輯出版的《中國新材料發(fā)展報告》

倪星元 姚蘭芳 沈軍 周斌 編著 《納米材料制備技術》 化學工業(yè)出版社 張立德，牟季美，納米材料和納米結(jié)構(gòu)，科學出版社，2001

第三篇：納米技術論文

納米“武裝”的交通環(huán)境

交通運輸學院

肖昊瑋

Cover letter 當新興的納米技術碰到棘手的交通環(huán)保問題，會擦出怎樣不同的火花，會激發(fā)出什么獨具創(chuàng)意的解決靈感？本文將為您一一呈現(xiàn)。摘要

目前環(huán)境問題是全球熱點，交通污染問題也引起了越來越多的關注，為了交通在服務人們出行的同時，更好的保護好我們的環(huán)境，人們已做出很多方面的努力與探索。而隨著納米技術的興起，人們開始考慮將納米技術應用于交通領域，來改善目前的交通環(huán)境問題。本文通過對納米技術的理論性分析，即通過納米技術應用前后的參數(shù)分析，進而論述其運用在交通領域上的可行性，以及對現(xiàn)有的應用于交通廢氣處理、噪音處理及污水處理等方面的納米技術進行研究與探討，來闡明納米技術的的確確在交通環(huán)保方面具有其特有的優(yōu)勢，納米環(huán)保值得推而廣之，讓交通更好的服務我們的生活。背景與意義

納米，這個曾經(jīng)轟動一時的新興詞匯，這個曾經(jīng)讓世人感到好奇的計量單位，現(xiàn)如今正在以其特有的科學魅力，一步步地改變著我們的世界。當下正是科技水平飛速發(fā)展、日新月異的時代，隨之而來的交通環(huán)境問題是亟待解決的，交通工具為我們出行提供便利的同時帶來的尾氣成為了清新空氣的“最大殺手”，其此起彼伏的鳴笛

聲帶來的噪音污染也讓我們的耳朵備受煎熬，輪渡在客運貨運方面做出諸多貢獻的同時，也帶來了水污染這樣令人頭疼的問題。隨著納米技術的悄然崛起，納米環(huán)保也會迅速來臨。科學技術的不斷發(fā)展，納米技術的日臻完善和成熟，將納米技術愈發(fā)廣泛地應用于交通領域，會對我們的交通生活的改善作用日益凸顯出來。而且，納米技術拓展了人類利用資源和保護環(huán)境的能力，為徹底改善環(huán)境和從源頭上控制新的污染源產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。理論基礎

空氣凈化方面：目前大部分交通工具（如汽車、火車、飛機等）仍以化石燃料為主要能量來源，然而化石燃料卻存在明顯的污染特質(zhì)——不易充分燃燒，從容造成空氣的污染以及能源的浪費。環(huán)境保護和能源高效利用是可持續(xù)發(fā)展的主旋律，就燃油來說，尋找提高燃油燃燒效率和降低廢氣排放的途徑便成了當務之急。而一般的化學清洗類添加劑（清凈劑）加入燃油中的主要作用是防止化油器或噴嘴附著沉積物（膠質(zhì)），對除去已沉積在燃燒室和油路中的沉積物也有一定作用，但其作用僅僅是維持了發(fā)動機的正常工作點，沒有從根本上解決燃燒、排放和積碳的問題。這類添加劑降低尾氣排放的效果并明顯。要提高燃油燃燒的效率，必須提高燃油的霧化程度，也就是增大其比表面積。而納米燃油添加劑正是通過這樣的過程讓燃油二次霧化，上萬倍地提高了燃油的物理活性。有資料表明，運用納米技術還可以制成非常好的催化劑，其催化效率極高。經(jīng)它催化的石油中硫的含量小于0.01％。在燃煤中加入的納米級助燒催化劑，以幫助煤充分燃燒，提高能源的利用率，防治有害氣體的產(chǎn)生。納米級催化劑用于汽車尾氣催化，有極強的氧化還原性能，使汽油燃燒時不再產(chǎn)生一氧化硫和氮氧化物，根本無需進行尾氣凈化處理。另外我們知道，氫能是新的清潔能源，但儲存等方面的問題制約著氫能的開發(fā)利用，已有的稀土由于儲氫量少，應用受到很大的限制。如能研制成功一種合成的高質(zhì)量碳納米材料，則能儲存和凝聚大量的氫氣，并可以做成燃料電池驅(qū)動汽車，可有效避免因機動車尾氣排放所造成的大氣污染。

噪音控制方面：經(jīng)檢測，飛機、車輛、船舶等主機工作時的噪聲可達到上百分貝，容易對人造成干擾和危害。當機器設備等被納米技術微型化以后，其互相撞擊、摩擦產(chǎn)生的交變機械作用力將大為減少，噪聲污染便被得到有效控制。

污水純凈化方面：水運交通是客貨運的主力軍，而航道是水運交通體系中最為重要的一環(huán)，其暢通與否直接關系到水運是否順利進行。可目前河運航道均或多或少遭受到了污染，其污染物大部分是生活垃圾，有的河段中還遭受到農(nóng)藥等化學制劑的污染，而海航航道則會時常由于原油泄漏而造成大面積水域污染。這些污水問題的處理就顯得迫在眉睫。新型的納米級凈水劑具有很強的吸附能力，它是普通凈水劑的10～20倍，可將污水中的懸浮物和鐵銹、異味等污染物除去，通過納米孔徑的過濾裝置，還能把水中的細菌、病毒去除。因細茵、病毒的直徑比納米大而被過濾掉，可水分子以及比水分子還要小的礦物質(zhì)元素卻被保留下來，經(jīng)過納米凈化后的水體清澈，沒有異味，成為高質(zhì)量的純凈水，甚至完全可以飲用。

應用舉例

空氣凈化方面：目前研制出來并已應用于汽車制造領域的EPS納米節(jié)能燃料裝置，就是利用的納米技術將汽油分子分割成納米為單位的質(zhì)子保證充分燃燒，這樣應用的結(jié)果是，氣體燃燒完全有助于動力提升，節(jié)約能源。

噪音控制方面：目前研制開發(fā)出來的納米技術潤滑劑，既能在物體表面形成半永久性的固態(tài)膜，產(chǎn)生極好的潤滑作用，得以大大降低機器設備運轉(zhuǎn)時的噪聲，又能延長它的使用壽命。另外，近年來有關工頻電磁場對人體健康的影響問題已眾所周知，可現(xiàn)在我們再也不用為防電磁輻射而擔憂。在強烈輻射區(qū)工作并需要電磁屏蔽時，可以在墻內(nèi)加入納米材料層，或者涂上納米涂料，能大大提高遮擋電磁波輻射性能。

污水純凈化方面：納米二氧化鈦就是目前運用最為廣泛的一種污水處理制劑，其催化、降解、吸附的能力都十分突出，還具有極強的殺菌作用和絮凝能力，能有效地保障河運航道無垃圾、泥沙堵塞的情況發(fā)生，以及保證海運航道的原油污染得到最快最及時的處理，從而是水路運輸更加安全環(huán)保。結(jié)論

被稱之為21世紀前沿科學的納米技術在交通環(huán)境保護領域有著廣泛的應用前景，甚至會改變?nèi)藗兊膫鹘y(tǒng)環(huán)保觀念，利用納米技術解決交通污染問題將成為未來交通環(huán)境保護發(fā)展的必然趨勢。雖然本文

講述的都是納米技術對交通環(huán)境改善方面一些小應用，但納米技術做出的貢獻，其影響可是極其深遠的。相信被納米“武裝”了的交通環(huán)境會變得越來越美，而未來納米技術對我們生活的貢獻也必將是無止境的。參考文獻

[1]夏和生,王琪.納米技術進展[J].高分子材料科學與工程,2001,17(4):1-6.[2]羅明良,蒲春生,盧鳳紀,等.納米技術及材料在環(huán)保中的應用與展望[J].化工新型材料,2001,29(7):27-28.[3]歐忠文,徐濱士,丁培道,等.納米潤滑材料應用研究進展[J].材料導報,2000,14(8):28-30.[4]肖奇,邱冠周,胡岳華,等.納米TiO2制備及其應用新進展[J].材料導報,2000,14(8):35-37,74.

第四篇：納米技術論文

納米材料的應用及未來小望

（北京交通大學 軟件學院 軟件工程 15301111 張子開）由于納米微粒的小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應等使得它們在磁、光、電、敏感性等方面呈現(xiàn)常規(guī)材料不具備的特性。因此納米微粒在磁性材料、電子材料、高致密度材料的燒結(jié)、催化、傳感、陶瓷增韌等方面有廣闊的應用前景。8.1陶瓷增韌

陶瓷材料在通常情況下呈脆性，由納米粒子壓制成的納米陶瓷材料有很好的韌性。因為納米材料具有較大的界面，界面的原子排列是相當混亂的，原子在外力變形的條件下很容易遷移，因此表現(xiàn)出甚佳的韌性與延展性。8.2磁性材料方面的應用

磁性金屬和合金一般都有磁電阻現(xiàn)象，所謂磁電阻是指在一定磁場下電阻改變的現(xiàn)象，人們把這種現(xiàn)象稱為磁電阻。所謂巨磁阻就是指在一定的磁場下電阻急劇減小，一般減小的幅度比通常磁性金屬與合金材料的磁電阻數(shù)值約高10余倍。巨磁電阻效應是近10年來發(fā)現(xiàn)的新現(xiàn)象。磁性液體的主要特點是在磁場作用下可以被磁化，可以在磁場作用下運動，但同時它又是液體，具有液體的流動性。在靜磁場作用下，磁性顆粒將沿著外磁場方向形成一定有序排列的團鏈簇，從而使得液體變?yōu)楦飨虍愋缘慕橘|(zhì)。當光波、聲波在其中傳播時（如同在各向異性的晶體中傳播一樣），會產(chǎn)生光的法拉第旋轉(zhuǎn)、雙折射效應、二向色性以及超聲波傳播速度與衰減的各向異性。此外，磁性液體在靜磁場作用下，介電性質(zhì)亦會呈現(xiàn)各向異性。這些有別于通常液體的奇異性質(zhì)，為若干新穎的磁性器件的發(fā)展奠定了基礎。納米微晶軟磁材料目前沿著高頻、多功能方向發(fā)展，其應用領域?qū)⒈榧败洿挪牧蠎玫母鞣矫?，如功率變壓器、脈沖變壓器、高頻高壓器、可飽和電抗器、互感器、磁屏蔽、磁頭、磁開關、傳感器等，它將成為鐵氧體的有力競爭者。新近發(fā)現(xiàn)的納米微晶軟磁材料在高頻場中具有巨磁阻抗效應，又為它作為磁敏感元件的應用增添了多彩的一筆。研制納米復合稀土永磁材料，通常軟磁材料的飽和磁化強度高于永磁材料，而永磁材料的磁晶各向異性又遠高于軟磁材料，如將軟磁相與永磁相在納米尺度范圍內(nèi)進行復合，就有可能獲得兼?zhèn)涓唢柡痛呕瘡姸?、高矯頑力的新型永磁材料。微磁學理論表明，稀土永磁相的晶粒尺寸只有低于20 nm時，通過交換糯合才有可能增大剩磁值。

8.3納米材料在催化領域的應用

催化劑在許多化學化工領域中起著舉足輕重的作用，它可以控制反應時間、提高反應效率和反應速度。大多數(shù)傳統(tǒng)的催化劑不僅催化效率低，而且其制備是憑經(jīng)驗進行，不僅造成生產(chǎn)原料的巨大浪費，使經(jīng)濟效益難以提高，而且對環(huán)境也造成污染。納米粒子表面活性中心多，為它作催化劑提供了必要條件。納米粒于作催化劑，可大大提高反應效率，控制反應速度，甚至使原來不能進行的反應也能進行。納米微粒作催化劑比一般催化劑的反應速度提高10～18倍。

8.4在漿料方面的應用 納米材料用作導電漿料，導電漿料是電子工業(yè)的原材料，由于納米材料可使塊體材料的熔點大大降低，因此用超銀粉制成的導電漿料可以在低溫下燒結(jié)，此時基片可以不用耐高溫陶瓷，甚至可采用塑料等低溫材料。8.5在精細化工方面的應用

精細化工是一個巨大的工業(yè)領域，產(chǎn)品數(shù)量繁多，用途廣泛，并且影響到人類生活的方方面面。納米材料的優(yōu)越性無疑也會給精細化工帶來福音，并顯示它的獨特畦力。在橡膠、塑料、涂料等精細化工領域，納米材料都能發(fā)揮重要作用。如在橡膠中加入納米SiO2，可以提高橡膠的抗紫外輻射和紅外反射能力。納米Al2O3，和SiO2，加入到普通橡膠中，可以提高橡膠的耐磨性和介電特性，而且彈性也明顯優(yōu)于用白炭黑作填料的橡膠。塑料中添加一定的納米材料，可以提高塑料的強度和韌性，而且致密性和防水性也相應提高。

9納米材料的應用前景

納米材料的應用前景是十分廣闊的，如：納米電子器件，醫(yī)學和健康，航天、航空和空間探索，環(huán)境、資源和能量，生物技術等。我們知道基因DNA具有雙螺旋結(jié)構(gòu)，這種雙螺旋結(jié)構(gòu)的直徑約為幾十納米。用合成的晶粒尺寸僅為幾納米的發(fā)光半導體晶粒，選擇性的吸附或作用在不同的堿基對上，可以“照亮”DNA的結(jié)構(gòu)，有點像黑暗中掛滿了燈籠的寶塔，借助與發(fā)光的“燈籠”，我們不僅可以識別燈塔的外型，還可識別燈塔的結(jié)構(gòu)。簡而言之，這些納米晶粒，在DNA分子上貼上了標簽。目前，我們應當避免納米的庸俗化。盡管有科學工作者一直在研究納米材料的應用問題，但很多技術仍難以直接造福于人類?，F(xiàn)階段納米材料的應用主要集中在納米粉體方面，屬于納米材料的起步階段，應該指出這不過是納米材料應用的初級階段，可以說這并不是納米材料的核心，更不能將“納米粉體的應用”等同與納米材料。

10小結(jié)

納米科學是一門將基礎科學和應用科學集于一體的新興科學，主要包括納米電子學、納米材料學和納米生物學等。21世紀是納米技術的時代，國家科委、中科院將納米技術定位為“21世紀最重要、最前沿的科學”。納米材料的應用涉及到各個領域，在機械、電子、光學、磁學、化學和生物學領域有著廣泛的應用前景。納米科學技術的誕生，將對人類社會產(chǎn)生深遠的影響，并有可能從根本上解決人類面臨的許多問題，特別是能源、人類健康和環(huán)境保護等重大問題。21世紀初的主要任務是依據(jù)納米材料各種新穎的物理和化學特性，設計出各種新型的材料和器件。通過納米材料科學技術對傳統(tǒng)產(chǎn)品的改性，增加其高科技含量以及發(fā)展納米結(jié)構(gòu)的新型產(chǎn)品，目前已出現(xiàn)可喜的苗頭，具備了形成21世紀經(jīng)濟新增長點的基礎。

參考文獻及資料

[1] 趙保華．納米材料在化工生產(chǎn)中的應用[J]．中小企業(yè)管理與科技(下旬刊)，2009

[2]王中林.納米材料表征[M].北京：化學工業(yè)出版社，2006

[3] 張艷輝．納米材料在化工領域的應用[J]．內(nèi)蒙古石油化工，2008

[4] 李鳳生.納米/微米復合技術及應用[M].北京：國防工業(yè)出版社，2002 [5]李道華，喻永紅.納米材料的合成技術及其研究進展[J].西昌學院學報，2004

第五篇：納米技術論文

神奇的納米世界

班級：市場營銷1003

學號：9110100403

姓名：劉清草

神奇的納米世界的選修課堂，讓我深入的了解到了納米世界的神奇，讓我知道這門新科技對于人類社會的進步將起到?jīng)Q定性的作用。納米技術也不斷的改革人類生活的各個方面，對人類社會的改革將是巨大而深遠的。

何為納米技術？納米科學與技術，有時簡稱為納米技術，是研究結(jié)構(gòu)尺寸在0.1至100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應用，是在納米尺度上研究物質(zhì)的特性，通過組建和利用納米材料來實現(xiàn)特有功能和智能作用的高科技先進技術。納米是1米的十億分之一。自從掃描隧道顯微鏡發(fā)明以后，世界上便誕生了以0．1納米～100納米這樣的尺度為研究對象的前沿科學，這就是納米科技。納米科技以空前的分辨率為人類揭示了一個可見的原子、分子世界，它的最終目標是直接以原子和分子來構(gòu)造具有特定功能的產(chǎn)品。

納米科技是一門嶄新的，具有劃時代意義的前沿性學科。著名科學家錢學森指出:“納米科技是21世紀科技發(fā)展的重點，會是一次技術革命，而且還會是一次產(chǎn)業(yè)革命”。隨著世界發(fā)達國家對納米研究的深入，我國對納米材料和技術也非常重視，為推動我國納米技術成果產(chǎn)業(yè)化．國家通過財政投資并帶動社會投資．希望通過5—10年的努力．造就一批具有市場競爭力的納米高科技骨干企業(yè)。已先后安排了許多納米科技的研究項目，并取得顯著成績，納米技術在許多方面已達到國際領先水平。

納米技術的起源

1981年掃描隧道顯微鏡發(fā)明后，誕生了一門以0.1到100納米長度為研究分子世界，它的最終目標是直接以原子或分子來構(gòu)造具有特定功能的產(chǎn)品。因此，納米技術其實就是一種用單個原子、分子射程物質(zhì)的技術。

1990年在美國召開了第一屆納米技術國際學術會議，成為納米科技發(fā)展進步的一個重要標志。

從20世紀90年代起，納米科技得到迅速發(fā)展，新名詞、新概念，不斷涌現(xiàn)，像納米電子學、納米材料學、納米機械學、納米生物學等?？茖W家預言，納米時代的到來不會很久，它在未來的應用將超過計算機工業(yè)，并成為未來信息時代的核。正如中國著名科學家錢學森所說的那樣，納米將會帶來一次技術革命，從而將引起21世紀的又一次產(chǎn)業(yè)革命。

科學家為我們勾勒了一幅若干年后的藍圖：納米電子學將使量子元件代替微電子器件，巨型計算機裝入口袋里；通過納米化，易碎的陶瓷可變成有韌性的，成為一種重要材料；世界上還將出現(xiàn)1微米以下的機器甚至機器人；納米技術還能給藥物的傳輸提供新的方式和途徑，如對基因進行定點等。

以微電子技術為代表的微米科技，曾經(jīng)并且正在對世界產(chǎn)生深遠的影響。比微米更深入微觀世界的納米將使人類進一步掌握物質(zhì)的規(guī)律，改造微觀世界的武器。

納米技術包含下列四個主要方面：

1、納米材料：當物質(zhì)到納米尺度以后，大約是在0.1—100納米這個范圍空間，物質(zhì)的性能就會發(fā)生突變，出現(xiàn)特殊性能。

這種既具不同于原來組成的原子、分子，也不同于宏觀的物質(zhì)的特殊性能構(gòu)成的材料，即為納米材料。

如果僅僅是尺度達到納米，而沒有特殊性能的材料，也不能叫納米材料。

過去，人們只注意原子、分子或者宇宙空間，常常忽略這個中間領域，而這個領域?qū)嶋H上大量存在于自然界，只是以前沒有認識到這個尺度范圍的性能。第一個真正認識到它的性能并引用納米概念的是日本科學家，他們在20世紀70年代用蒸發(fā)法制備超微離子，并通過研究它的性能發(fā)現(xiàn)：一個導電、導熱的銅、銀導體做成納米尺度以后，它就失去原來的性質(zhì)，表現(xiàn)出既不導電、也不導熱。磁性材料也是如此，象鐵鈷合金，把它做成大約20—30納米大小，磁疇就變成單磁疇，它的磁性要比原來高1000倍。80年代中期，人們就正式把這類材料命名為納米材料。

為什么磁疇變成單磁疇，磁性要比原來提高1000倍呢？這是因為，磁疇中的單個原子排列的并不是很規(guī)則，而單原子中間是一個原子核，外則是電子繞其旋轉(zhuǎn)的電子，這是形成磁性的原因。但是，變成單磁疇后，單個原子排列的很規(guī)則，對外顯示了強大磁性。

這一特性，主要用于制造微特電機。如果將技術發(fā)展到一定的時候，用于制造磁懸浮，可以制造出速度更快、更穩(wěn)定、更節(jié)約能源的高速度列車。

⒉納米動力學，主要是微機械和微電機，或總稱為微型電動機械系統(tǒng)（MEMS),用于有傳動機械的微型傳感器和執(zhí)行器、光纖通訊系統(tǒng)，特種電子設備、醫(yī)療和診斷儀器等.用的是一種類似于集成電器設計和制造的新工藝。特點是部件很小，刻蝕的深度往往要求數(shù)十至數(shù)百微米，而寬度誤差很小。這種工藝還可用于制作三相電動機，用于超快速離心機或陀螺儀等。在研究方面還要相應地檢測準原子尺度的微變形和微摩擦等。雖然它們目前尚未真正進入納米尺度，但有很大的潛在科學價值和經(jīng)濟價值。

理論上講：可以使微電機和檢測技術達到納米數(shù)量級。

⒊納米生物學和納米藥物學，如在云母表面用納米微粒度的膠體金固定dna的粒子，在二氧化硅表面的叉指形電極做生物分子間互作用的試驗，磷脂和脂肪酸雙層平面生物膜，DNA的精細結(jié)構(gòu)等。有了納米技術，還可用自組裝方法在細胞內(nèi)放入零件或組件使構(gòu)成新的材料。新的藥物，即使是微米粒子的細粉，也大約有半數(shù)不溶于水；但如粒子為納米尺度（即超微粒子），則可溶于水。

納米生物學發(fā)展到一定技術時，可以用納米材料制成具有識別能力的納米生物細胞，并可以吸收癌細胞的生物醫(yī)藥，注入人體內(nèi)，可以用于定向殺癌細胞。

⒋納米電子學，包括基于量子效應的納米電子器件、納米結(jié)構(gòu)的光/電性質(zhì)、納米電子材料的表征，以及原子操縱和原子組裝等。當前電子技術的趨勢要求器件和系統(tǒng)更小、更快、更冷,更小,是指響應速度要快。更冷是指單個器件的功耗要小。但是更小并非沒有限度。納米技術是建設者的最后疆界，它的影響將是巨大的。

目前!納米技術已經(jīng)廣泛應用于光學、醫(yī)學、半導體、信息通訊、一年的營業(yè)額可達500億美元。有預測說，到2010年，納米技術的市場容量將達到14400億美元。于細微處見神奇，見微知著的納米科技將徹底改變目前的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，并且孕育著巨大的商機。

科學界普遍認為：納米技術，信息技術與生物技術，是21世紀最有影響力的三大關鍵技術，不僅對人類社會的進步起到了重要的作用，而且對與促進各國經(jīng)濟、文化的發(fā)展起到了關鍵性的作用。有專家曾經(jīng)預言，21世紀是納米的時代，在21世紀納米技術將成為超過網(wǎng)絡技術和基因技術的“決定性技術”。