第一篇：納米技術(shù)結(jié)課論文

納米技術(shù)

學(xué)院 ： 姓名 ：

學(xué)號(hào) ： 指導(dǎo)教師：

論文特色：

本論文詳細(xì)的介紹了關(guān)于碳納米管技術(shù)的各種制備方法，以及一些新的制備碳納米管的思路，體現(xiàn)了這種新型材料的優(yōu)缺點(diǎn)。摘要：

概述了碳納米材料的發(fā)展及它們的性能和應(yīng)用。同時(shí)介紹了一些比較成熟的制備納米材料的技術(shù)。此基礎(chǔ)上分析了碳納米管的形成過(guò)程和碳納米管的微觀結(jié)構(gòu)。

納米技術(shù)（nanotechnology）是用單個(gè)原子、分子制造物質(zhì)的科學(xué)技術(shù)，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(yīng)用。納米科學(xué)技術(shù)是以許多現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的科學(xué)技術(shù)，它是現(xiàn)代科學(xué)（混沌物理、量子力學(xué)、介觀物理、分子生物學(xué)）和現(xiàn)代技術(shù)（計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子和掃描隧道顯微鏡技術(shù)、核分析技術(shù)）結(jié)合的產(chǎn)物

納米技術(shù)包含下列四個(gè)主要方面：

1、納米材料：當(dāng)物質(zhì)到納米尺度以后，大約是在0.1—100納米這個(gè)范圍空間，物質(zhì)的性能就會(huì)發(fā)生突變，出現(xiàn)特殊性能。這種既具不同于原來(lái)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。

2、納米動(dòng)力學(xué)：主要是微機(jī)械和微電機(jī)，或總稱為微型電動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)（MEMS),用于有傳動(dòng)機(jī)械的微型傳感器和執(zhí)行器、光纖通訊系統(tǒng)，特種電子設(shè)備、醫(yī)療和診斷儀器等.用的是一種類似于集成電器設(shè)計(jì)和制造的新工藝。

3、納米生物學(xué)和納米藥物學(xué)：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(yàn)，磷脂和脂肪酸雙層平面生物膜，DNA的精細(xì)結(jié)構(gòu)等。有了納米技術(shù)，還可用自組裝方法在細(xì)胞內(nèi)放入零件或組件使構(gòu)成新的材料。

4、納米電子學(xué)：包括基于量子效應(yīng)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。

在這門課程中學(xué)習(xí)了許多高端的材料與技術(shù)，其中給我印象最深的是碳納米管的制備。

碳納米管作為一維納米材料，重量輕，六邊形結(jié)構(gòu)連接完美，具有許多異常的力學(xué)、電學(xué)和化學(xué)性能。由于碳納米管中碳原子采取SP2雜化，相比SP3雜化，SP2雜化中S軌道成分比較大，使碳納米管具有高模量和高強(qiáng)度。

碳納米管具有良好的力學(xué)性能碳納米管的硬度與金剛石相當(dāng)，卻擁有良好的柔韌性，可以拉伸。CNTs抗拉強(qiáng)度達(dá)到50～200GPa,是鋼的100倍,密度卻只有鋼的1/6，至少比常規(guī)石墨纖維高一個(gè)數(shù)量級(jí)；它的彈性模量可達(dá)1TPa，與金剛石的彈性模量相當(dāng)，約為鋼的5倍。其光學(xué)、熱學(xué)以及電學(xué)性能都很好。

目前常用的碳納米管制備方法主要有：電弧放電法、激光燒蝕法、化學(xué)氣相沉積法（碳?xì)錃怏w熱解法）、固相熱解法、輝光放電法、氣體燃燒法以及聚合反應(yīng)合成法等。

電弧放電法：生產(chǎn)碳納米管的主要方法。將石墨電極置于充滿氦氣或氬氣的反應(yīng)容器中，在兩極之間激發(fā)出電弧，此時(shí)溫度可以達(dá)到4000度左右。在這種條件下，石墨會(huì)蒸發(fā)，生成的產(chǎn)物有富勒烯（C60）、無(wú)定型碳和單壁或多壁的碳納米管。通過(guò)控制催化劑和容器中的氫氣含量，可以調(diào)節(jié)幾種產(chǎn)物的相對(duì)產(chǎn)量。使

用這一方法制備碳納米管技術(shù)上比較簡(jiǎn)單，但是生成的碳納米管與C60等產(chǎn)物混雜在一起，很難得到純度較高的碳納米管，并且得到的往往都是多層碳納米管，而實(shí)際研究中人們往往需要的是單層的碳納米管。

激光燒蝕法：在一長(zhǎng)條石英管中間放置一根金屬催化劑/石墨混合的石墨靶，該管則置于一加熱爐內(nèi)。當(dāng)爐溫升至一定溫度時(shí)，將惰性氣體沖入管內(nèi)，并將一束激光聚焦于石墨靶上。在激光照射下生成氣態(tài)碳，這些氣態(tài)碳和催化劑粒子被氣流從高溫區(qū)帶向低溫區(qū)時(shí)，在催化劑的作用下生長(zhǎng)成CNTs。

固相熱解法：令常規(guī)含碳亞穩(wěn)固體在高溫下熱解生長(zhǎng)碳納米管的新方法，這種方法過(guò)程比較穩(wěn)定，不需要催化劑，并且是原位生長(zhǎng)。但受到原料的限制，生產(chǎn)不能規(guī)?；瓦B續(xù)化。

聚合反應(yīng)合成：在碳納米管制備方法中，聚合反應(yīng)合成法一般指利用模板復(fù)制擴(kuò)增的方法。

科學(xué)家近期發(fā)現(xiàn)，在強(qiáng)酸、超聲波作用下，碳納米管可以先斷裂為幾段，再在一定納米尺度催化劑顆粒作用下增殖延伸，而延伸后所得的碳納米管與模板的卷曲方式相同。

于是科學(xué)家設(shè)想，如果通過(guò)這種類似于DNA擴(kuò)增的方式對(duì)碳納米管進(jìn)行增殖，那么只需找到少量的扶手椅式納米管或鋸齒形納米管，便可在短時(shí)間內(nèi)復(fù)制、擴(kuò)增出數(shù)量幾百萬(wàn)倍于模板數(shù)量的、同類型的碳納米管。這可能會(huì)成為制備高純度碳納米管的新方式。

作為納米技術(shù)的重要研究課題，碳納米管的制備是我最感興趣的部分。不僅讓我認(rèn)識(shí)了這種新型材料，還讓我了解了許多前沿科技。雖然納米技術(shù)這門課就要結(jié)束了，但我對(duì)納米技術(shù)的興趣不會(huì)削減，日后在先下的時(shí)間里我想我會(huì)嘗試

著升入了解納米技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

王敏煒, 李鳳儀, & 彭年才.(2002).碳納米管——新型的催化劑載體.新型炭材料, 17(3), 75-79.肖靜.(2008).碳納米管.現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用, 20(1), 15-15.胡平, and 范守善.“碳納米管/UHMWPE 復(fù)合材料的研究.” 工程塑料應(yīng)用 26.1(1998): 1-3

第二篇：納米技術(shù)結(jié)課論文

“納米技術(shù)”結(jié)課論文

——納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用

以前提起“納米”這個(gè)詞語(yǔ)，只知道是一個(gè)長(zhǎng)度單位，對(duì)其了解甚微，而隨著近幾年納米技術(shù)日新月異的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，感覺(jué)“納米技術(shù)”、“納米級(jí)別”、“納米原料”等等這樣的詞匯越來(lái)越頻繁的出現(xiàn)在耳邊?，F(xiàn)在納米技術(shù)已在不知不覺(jué)中進(jìn)入我們的生活，并引領(lǐng)了當(dāng)今科技日趨向微元化發(fā)展的方向。

由于納米技術(shù)的好奇，并且渴望對(duì)它進(jìn)一步了解，本學(xué)期選修了“納米技術(shù)”這門課，八個(gè)星期的課程感覺(jué)收獲還是很大的，老師認(rèn)真的講解和生動(dòng)的教學(xué)內(nèi)容，填補(bǔ)了我在“納米技術(shù)”這一知識(shí)領(lǐng)域的空白，至少對(duì)“納米技術(shù)”不再感到陌生。在課上不僅學(xué)到了納米技術(shù)的理論基礎(chǔ)、發(fā)展歷史、技術(shù)分類，還了解了它在很多科技方面的應(yīng)用。

納米技術(shù)（nanotechnology）是指在0.1～100nm空間尺度上操縱原子和分子，對(duì)材料進(jìn)行加工，制造具有特定功能的產(chǎn)品或?qū)ξ镔|(zhì)及其結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究的一門綜合性的高新技術(shù)學(xué)科。其實(shí)通俗的講就是“use little things to finish the big work”。我們?cè)诜肿釉舆@樣的微小尺度上加工材料，得到一些新型的功能性的高科技產(chǎn)品，他們往往具有相比于一般材料更優(yōu)良的性能，具有很高的實(shí)用價(jià)值和研究?jī)r(jià)值。而將納米應(yīng)用到測(cè)量等方面，又可以達(dá)到高精度的效果，比如掃描隧道顯微鏡(STM)、原子顯微鏡(AFM)的發(fā)明等。另外還有：納米物理學(xué)、納米生物學(xué)、納米化學(xué)、納米電子學(xué)、納米加工技術(shù)和納米計(jì)量學(xué)等方面的應(yīng)用。

具體來(lái)說(shuō)當(dāng)前納米技術(shù)的研究和應(yīng)用主要在材料和制備、微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)、醫(yī)學(xué)與健康、航天和航空、環(huán)境和能源、生物技術(shù)和農(nóng)產(chǎn)品等方面。而這其中我對(duì)納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用較為感興趣。我認(rèn)為利用納米技術(shù)研發(fā)新型藥品、制造高性能的醫(yī)療器械非常值得關(guān)注，據(jù)我了解到：納米技術(shù)與醫(yī)學(xué)的結(jié)合已形成了新興邊緣學(xué)科——納米醫(yī)學(xué)，即在分子水平上利用分子工具和人體的知識(shí)，從事的疾病診斷、醫(yī)療、預(yù)防、保健和改善健康狀況等。在認(rèn)識(shí)生命的分子基礎(chǔ)上，人們可以設(shè)計(jì)制造大量的具有奇特功效的納米裝置，他們能夠發(fā)揮類似于組織和器官的功能；他們可以在人體的各處暢游甚至出入細(xì)胞，在人體的微觀世界里完成畸變的基因修復(fù)、扼殺剛剛萌芽的癌細(xì)胞、捕捉侵入人體的細(xì)菌和病毒、探測(cè)機(jī)體內(nèi)化學(xué)或生物化學(xué)成分的變化、適時(shí)地釋放藥物和人體所需的微量物質(zhì)、及時(shí)改善人的健康狀況等特殊使命。

概括來(lái)說(shuō)，納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用大致有以下幾個(gè)方面：

1、納米生物醫(yī)學(xué)材料的應(yīng)用

由于納米材料結(jié)構(gòu)上的特殊性，賦予納米材料獨(dú)特的小尺寸效應(yīng)和表面/界面效應(yīng)，使其在性能上與微米材料具有顯著性差異，表現(xiàn)出諸多優(yōu)異的性能和全新的功能。目前，納米生物醫(yī)學(xué)材料的探索應(yīng)用有：納米人工紅細(xì)胞、納米人工線粒體、納米人工眼球、納米人工鼻等。

2、納米技術(shù)在臨床診斷與檢測(cè)中的應(yīng)用 包括納米激光單原子分子探測(cè)技術(shù)、微小探針技術(shù)(納米探針)、納米細(xì)胞檢疫器(納米秤)、納米傳感器等，可以更為快捷更為敏銳的捕捉到患者體內(nèi)的癥結(jié)所在，并采取更及時(shí)更有效的治療措施，很大程度上提高了臨床診斷的效率和準(zhǔn)確率。

3、納米技術(shù)在臨床治療中的應(yīng)用 包括：藥物治療、基因治療、納米機(jī)器人、腫瘤治療、腫瘤治療、捕獲病毒的納米陷阱、器官移植（可避免人工器官的排異反應(yīng)）、手術(shù)治療（由微創(chuàng)變?yōu)闊o(wú)創(chuàng)）等。（其中納米技術(shù)在藥物方面的應(yīng)用涉及以下幾點(diǎn)：①提高藥物的吸收利用度；②控制釋放系統(tǒng)；③提高藥物作用的靶向性；④建立新的給藥途徑；⑤促進(jìn)藥物通過(guò)生物屏障。）

從這些應(yīng)用來(lái)看，我們不難發(fā)現(xiàn)，納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的廣泛應(yīng)用必將使新世紀(jì)的醫(yī)學(xué)產(chǎn)生一個(gè)質(zhì)的飛躍，有了納米技術(shù)的輔助，醫(yī)學(xué)材料性能變得更優(yōu)異、疾病診斷變得更準(zhǔn)確、臨床治療變得更可靠更及時(shí)，從這些方面來(lái)講，納米技術(shù)為醫(yī)學(xué)研究學(xué)者攻克醫(yī)學(xué)難題治療疑難病癥提供了更大的可能性，為廣大醫(yī)療工作者帶來(lái)了方便快捷，也給患者們送去了福音。相信納米技術(shù)會(huì)在今后的科技發(fā)展中起到越來(lái)越舉足輕重的作用。

第三篇：納米技術(shù)結(jié)課論文

淺談納米技術(shù)在隱身材料制備方面的應(yīng)用

摘要: 在人類發(fā)展的歷史中，隱身的人類長(zhǎng)久以來(lái)的一個(gè)大膽而美好的創(chuàng)想，但受限于我們的認(rèn)知和科技的水平，對(duì)于隱身方面的研究還僅僅只是存在于人們天馬行空的想象中而很少能付諸實(shí)踐。但20世紀(jì)以來(lái)，科學(xué)技術(shù)在各方面都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，在隱身材料制備方面的也取得了不小的成就。本文將從目前比較先進(jìn)的納米技術(shù)入手討論其在納米隱身材料制備方面的應(yīng)用，通過(guò)介紹納米隱身材料的特性和吸波機(jī)理，以及國(guó)內(nèi)外納米隱身材料的研究進(jìn)展情況，并對(duì)納米隱身材料今后 的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞：納米技術(shù)；隱身材料；吸波機(jī)理；發(fā)展展望

一、研究背景與意義：

隨著電子科技的迅速發(fā)展，雷達(dá)，毫米波，紅外，激光，聲波等探測(cè)技術(shù)趨于成熟，使得未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)上武器系統(tǒng)特別是一些大型的作戰(zhàn)武器，如飛機(jī)、坦克、導(dǎo)彈、艦艇等所面臨的威脅日益增加。為了提高在戰(zhàn)場(chǎng)上的生存能力、防御能力和攻擊能力的隱身技術(shù)普遍受到了世界各國(guó)的高度重視。在二戰(zhàn)期間，各國(guó)為了降低特征信號(hào)以提高飛機(jī)生存能力強(qiáng)烈需求的推動(dòng)下紛紛開(kāi)展隱形材料的制備，并取得一定的成就，像美國(guó)F-117 A“夜鷹”隱形飛機(jī)的誕生。隱身技術(shù)的發(fā)展關(guān)鍵在于隱身材料技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)代化的戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)吸波材料的性能提出了越來(lái)越高的要求，一般傳統(tǒng)意義的吸波材料已經(jīng)很難滿足薄、輕、寬、強(qiáng)的綜合要求，各國(guó)都在積極開(kāi)發(fā)新型的吸波材料。

納米隱身材料是目前隱身材料研究中一個(gè)非?；钴S的熱點(diǎn)，納米材料具有很多與眾不同的特異性能，主要表現(xiàn)為具有納米尺 寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)、界面效應(yīng)、納米非均勻性等特點(diǎn)，使其在光、電、磁等物理方面具有獨(dú)特的性質(zhì)，可導(dǎo)致微波的高磁導(dǎo)率、高磁損耗，實(shí)現(xiàn)微波的寬頻帶強(qiáng)吸收，而且具有兼容性好、質(zhì)量輕、厚度薄等特點(diǎn)，是一種具有很大發(fā)展?jié)摿Φ男乱?代 隱身材料。

二、納米技術(shù)的材料特性及吸波機(jī)理： 1.納米技術(shù)材料特性：

納米材料是指材料組分的特性尺寸在納米量級(jí)(1～100nm)的材料，納米隱身 材料是指以磁性納米材料或結(jié)構(gòu)為主體構(gòu)成的一種復(fù)合型隱身材 料，由 于結(jié)構(gòu)和組成的特殊性，納米隱身材料具有一些獨(dú)特的特，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面 ：

(1)特性尺寸在1～l00 nm之內(nèi)，低于微波頻段趨膚深度，可以避開(kāi)趨膚效應(yīng) 的制約。

(2)磁性金屬納米材料具有高飽和磁化強(qiáng)度及形狀各向異性，其微波頻段的磁 導(dǎo)率和磁損耗可比磁性金屬微米顆粒吸收劑高2個(gè) 以上等級(jí)，該特點(diǎn)可使納米 隱身材料具有大幅度的提高低頻段吸波性能的潛力。

(3)通過(guò)調(diào)整吸波材料的成分、組成、結(jié)構(gòu)等可進(jìn)行微波電磁譜頻率響應(yīng)特性 調(diào)控，這為設(shè)計(jì)寬頻隱身材料提供了可能性。

(4)磁性金屬納米材料與電介質(zhì)復(fù)合組成周期或準(zhǔn)周期結(jié)構(gòu)，并出現(xiàn)大量界面，通過(guò)結(jié)構(gòu)和成分的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使阻抗由表及里漸變，可實(shí)現(xiàn)阻抗匹 配。

2、吸 波 機(jī) 理：

當(dāng)材料粒子尺寸在納米級(jí)時(shí)，量子效應(yīng)使納米的電子能級(jí)發(fā)生分裂，分裂能級(jí)間隔正好處于與微波對(duì)應(yīng)的能量范圍(1 0^-2 ～10^-5e V)內(nèi)，從而導(dǎo)致新的吸波效應(yīng)。同時(shí)由于比表面積大、表面原子比例高、懸掛鍵增多，因而截面極 化和多重散射成為重要的吸波機(jī)制。另外，磁性納米粒子具有較高的矯頑力，可引起大的磁滯損耗，以上吸波機(jī)理尚需進(jìn)一步完善和深入研究。

三、納米隱身材料舉例：

1、隱身斗篷：

美國(guó)科學(xué)家用硅納米材料制造了一種隱身斗篷，使普通 的光學(xué)檢測(cè)無(wú)法發(fā)現(xiàn)放置在斗篷下的物品。這種新隱身斗篷完全由絕緣材料制造，在光學(xué)頻率中，它們往往是透 明的。斗篷由矩形的硅片制成，厚250 nm。硅片可以作為一個(gè)光 波導(dǎo)，光線僅限于在這個(gè)垂直高度中向前后兩個(gè)方向自由傳播。在納米硅材料上，研究人員精心設(shè)計(jì)了一些孔：每個(gè)孔直徑為 110 nm，這就使得斗篷周圍的光波發(fā)生完全彎 曲，就好像河水流過(guò)巖石一樣。它表明，當(dāng)光線的方向發(fā)生改變，物品的隱身是可以實(shí)現(xiàn)的。這個(gè)隱身斗篷覆蓋的區(qū)域?yàn)?3．8 m 左右，可以在波長(zhǎng)1400 nm一1800n m之間操作，由于其介質(zhì)組成和設(shè)計(jì)特性，比以前更容易制造，且具有(覆蓋區(qū)域)向上的拓展性。

2、納米織造隱身衣：

納米級(jí)微小粒子組成的超材料可以讓光線拐彎，繞過(guò)障礙物。美國(guó)印第安那州普渡大學(xué)的材料學(xué)專家弗拉吉米爾 · 沙 拉耶夫造 出了隱身衣。普通的材料無(wú)論如何看似光滑，對(duì)于微粒子來(lái)說(shuō)都好像雨點(diǎn)打在鳥(niǎo)巢體育場(chǎng)那樣大的粗糙核桃殼上 一樣，總是會(huì)向各個(gè)角度產(chǎn)生反射。只有把結(jié)構(gòu)做到比光予還要小，才有可能做出足以讓光線如H 激流經(jīng)過(guò)鵝卵石一般 的流線體。沙拉耶夫正是這樣完成了他的隱身衣的材料。隨后，他依靠一排從中心點(diǎn)開(kāi)始像一個(gè)圓形的梳子沿輪輻方向向外輻射的微型針，將光的折射和扭曲減少到幾乎為零，使得 圍繞著隱身衣的光線發(fā)生彎曲，致使人們看不見(jiàn)斗篷。

3、中國(guó)納米隱身材料研究：

成都電子科技大學(xué)研制的納米針形磁性金屬粉多層納米膜復(fù)合吸波材料，通過(guò)改變納米針形磁性金屬粉成分，可以有效地控制其頻率特性，有利于展寬吸收 頻帶。趙東林 ¨ 曾系統(tǒng)地報(bào)道了雷達(dá)波吸收劑的研究進(jìn)展，并詳細(xì)介紹了一些 納米粒子作為電磁波吸收劑在隱身技術(shù)上 的應(yīng)用，認(rèn)為納米ZnO在這方面具有很好的功效。

四、關(guān)于納米隱身材料的展望：

納米隱身技術(shù)隨著納米材料技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，在納米材料的制備合成技術(shù)不斷取得進(jìn)展和基礎(chǔ)理論日趨完善的基礎(chǔ)上，納米隱身材料也必將取得更快 的發(fā)展。國(guó)外開(kāi)展納米隱身的研究較早，投人力度大，已經(jīng)系統(tǒng)研究了磁性納 米材料的微波電磁譜理論、材料系列、制備方法、性能表征和測(cè)試方法，研 制出多種不同的納米隱身材料，取得了實(shí)際性進(jìn)展;我國(guó)納米隱身材料的研究 處于初步階段，投入較少，雖開(kāi)展了理論、物性及制備方法等方面的研究，但 涉及到納米隱身材料的電磁波傳輸、耗 散機(jī)理與設(shè)計(jì)方面的研究較少，還有 很多關(guān)鍵技術(shù)沒(méi)有攻克，應(yīng)加大基礎(chǔ)研究力度，使我國(guó)的納米隱身技術(shù)邁上一 個(gè)新的臺(tái)階。

作為21世紀(jì)的大學(xué)生，我們要努力學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識(shí)，緊跟時(shí)代發(fā)展得潮流，為我國(guó)納米技術(shù)的發(fā)展貢獻(xiàn)出自己的力量。也感謝老師這一學(xué)期的授課，讓我學(xué)到了不少東西。

五、參考文獻(xiàn)： [1] 于海濤，莊海燕，莊 焱.納米隱身材料的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J].材料開(kāi) 發(fā)與應(yīng)用,2011.[2] 倪星元，等.納米材料制備技術(shù)[M].化學(xué)工業(yè)出版社, 2008.[3] 韓少華.納米織造隱身衣[J].科技博覽。

說(shuō)明郵件：

鑒于我對(duì)納米技術(shù)了解有限，所以文中大部分專業(yè)知識(shí)來(lái)自于互聯(lián)網(wǎng)和相關(guān)論文書籍，本文的特色是將各方面知識(shí)整合起來(lái)，為人們呈現(xiàn)了一個(gè)比較清晰的關(guān)于納米隱身材料簡(jiǎn)介，可作為一般的科普文，因?yàn)槲闹邢嚓P(guān)細(xì)節(jié)知識(shí)以及專業(yè)知識(shí)匱乏，所以不能算一篇好文，望老師批評(píng)指正，學(xué)生將虛心接受。

第四篇：納米材料與納米技術(shù)選修結(jié)課論文

考試序列號(hào)__88__

通識(shí)教育課程論文

論文題目：納米材料與納米技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

課程名稱: 納米材料與納米技術(shù) 學(xué)院 外國(guó)語(yǔ)學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 15級(jí)科技英語(yǔ)2班 學(xué) 號(hào) 3115006865 姓 名 劉輝鷹 聯(lián)系方式 *** 任課教師 陶平均

2016年10月31日 摘要：

1、納米是一種幾何尺寸的度量單位，1納米=百萬(wàn)分之一毫米。

2、納米技術(shù)帶動(dòng)了技術(shù)革命。

3、利用納米技術(shù)制作的藥物可以阻斷毛細(xì)血管，“餓死”癌細(xì)胞。

4、如果在衛(wèi)星上用納米集成器件，衛(wèi)星將更小，更容易發(fā)射。

5、納米技術(shù)是多科學(xué)綜合，有些目標(biāo)需要長(zhǎng)時(shí)間的努力才會(huì)實(shí)現(xiàn)。

6、納米技術(shù)和信息科學(xué)技術(shù)、生命科學(xué)技術(shù)是當(dāng)前的科學(xué)發(fā)展主流，它們的發(fā)展將使人類社會(huì)、生存環(huán)境和科學(xué)技術(shù)本身變得更美好。

7、納米技術(shù)可以觀察病人身體中的癌細(xì)胞病變及情況，可讓醫(yī)生對(duì)癥下藥。

和生物技術(shù)一樣，納米科技也有很多環(huán)境和安全問(wèn)題（比如尺寸小是否會(huì)避開(kāi)生物的自然防御系統(tǒng)，還有是否能生物降解、毒性副作用如何等等）。

1、納米材料與納米技術(shù)的定義：

納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍(1-100nm)或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料，這大約相當(dāng)于10~100個(gè)原子緊密排列在一起的尺度。

納米科學(xué)技術(shù)是介于微觀與宏觀之間的介觀物理，關(guān)于納米科學(xué)技術(shù)的定義很多，具有代表性的說(shuō)法有：如英國(guó)科學(xué)家阿爾培特.佛朗克斯教授把納米技術(shù)定義為“在0.1-100納米尺度范圍起關(guān)鍵作用的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域?！泵绹?guó)“國(guó)家納米技術(shù)倡議”（NNI）即推薦采用科普作家伊凡.阿莫托在一本小冊(cè)子中的提法：“納米科學(xué)和納米技術(shù)一般是指，在納米尺度上，則從一納米到幾百納米介觀范圍內(nèi)，所從事的工作范疇”。

2、納米材料與納米技術(shù)的現(xiàn)狀

目前納米材料及技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，在專業(yè)電子信息產(chǎn)業(yè)，納米技術(shù)的應(yīng)用將為電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展克服以強(qiáng)場(chǎng)效應(yīng)、量子隧穿效應(yīng)等為代表的物理限制，以功耗、互聯(lián)延遲、光刻等為代表的技術(shù)限制和制造成本昂貴、用戶難以承受的經(jīng)濟(jì)限制，制造出基于量子效應(yīng)的新型納米器件和制備技術(shù)。具有量子效應(yīng)的納米信息材料將提供不同于傳統(tǒng)器件的全新功能，從而產(chǎn)生出新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。這將是對(duì)信息產(chǎn)業(yè)和其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的一場(chǎng)深刻的革命。這些技術(shù)的突破將全面地改變?nèi)祟惖纳娣绞剑鶐?lái)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值是難以估量的。正如美國(guó)《新技術(shù)周刊》指出，納米技術(shù)在電子信息產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用，將成為21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的一個(gè)主要發(fā)動(dòng)機(jī)，其作用可使微電子學(xué)在21世紀(jì)對(duì)世界的影響相形見(jiàn)絀。納米技術(shù)將在生物醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、人類健康等生命科學(xué)領(lǐng)域有重大應(yīng)用。在納米生物材料、微細(xì)加工、光學(xué)顯示、生物信息和分子生物學(xué)等技術(shù)積累的基礎(chǔ)上，發(fā)展生物芯片技術(shù)、形成新型生物分子識(shí)別的專家系統(tǒng)、臨床疾病檢測(cè)系統(tǒng)、藥物篩選系統(tǒng)和生物工業(yè)活性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等實(shí)用化技術(shù)，具有重要的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)前景。預(yù)計(jì)到!“-#年，僅納米技術(shù)在生物醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用，全球市場(chǎng)將達(dá)到2000億美元。

納米技術(shù)的廣義范圍可包括納米材料技術(shù)及納米加工技術(shù)、納米測(cè)量技術(shù)、納米應(yīng)用技術(shù)等方面。其中納米材料技術(shù)著重于納米功能性材料的生產(chǎn)（超微粉、鍍膜、納米改性材料等），性能檢測(cè)技術(shù)（化學(xué)組成、微結(jié)構(gòu)、表面形態(tài)、物、化、電、磁、熱及光學(xué)等性能）。納米加工技術(shù)包含精密加工技術(shù)（能量束加工等）及掃描探針技術(shù)。

納米粒子異于大塊物質(zhì)的理由是在其表面積相對(duì)增大，也就是超微粒子的表面布滿了階梯狀結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)代表具有高表面能的不安定原子。這類原子極易與外來(lái)原子吸附鍵結(jié)，同時(shí)因粒徑縮小而提供了大表面的活性原子。

就熔點(diǎn)來(lái)說(shuō)，納米粉末中由于每一粒子組成原子少，表面原子處于不安定狀態(tài)，使其表面晶格震動(dòng)的振幅較大，所以具有較高的表面能量，造成超微粒子特有的熱性質(zhì)，也就是造成熔點(diǎn)下降，同時(shí)納米粉末將比傳統(tǒng)粉末容易在較低溫度燒結(jié)，而成為良好的燒結(jié)促進(jìn)材料。

一般常見(jiàn)的磁性物質(zhì)均屬多磁區(qū)之集合體，當(dāng)粒子尺寸小至無(wú)法區(qū)分出其磁區(qū)時(shí)，即形成單磁區(qū)之磁性物質(zhì)。因此磁性材料制作成超微粒子或薄膜時(shí)，將成為優(yōu)異的磁性材料。

納米粒子的粒徑（10納米～100納米）小于光波的長(zhǎng)，因此將與入射光產(chǎn)生復(fù)雜的交互作用。金屬在適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)沉積條件下，可得到易吸收光的黑色金屬超微粒子，稱為金屬黑，這與金屬在真空鍍膜形成高反射率光澤面成強(qiáng)烈對(duì)比。納米材料因其光吸收率大的特色，可應(yīng)用于紅外線感測(cè)器材料。

3、納米材料與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)：

自20世紀(jì)70年代納米顆粒材料問(wèn)世以來(lái)，從研究?jī)?nèi)涵和特點(diǎn)大致可劃分為三個(gè)階段：

第一階段（1990年以前）：主要是在實(shí)驗(yàn)室探索用各種方法制備各種材料的納米顆粒粉體或合成塊體，研究評(píng)估表征的方法，探索納米材料不同于普通材料的特殊性能；研究對(duì)象一般局限在單一材料和單相材料，國(guó)際上通常把這種材料稱為納米晶或納米相材料。

第二階段（1990~1994年）：人們關(guān)注的熱點(diǎn)是如何利用納米材料已發(fā)掘的物理和化學(xué)特性，設(shè)計(jì)納米復(fù)合材料，復(fù)合材料的合成和物性探索一度成為納米材料研究的主導(dǎo)方向。

第三階段（1994年至今）：納米組裝體系、人工組裝合成的納米結(jié)構(gòu)材料體系正在成為納米材料研究的新熱點(diǎn)。國(guó)際上把這類材料稱為納米組裝材料體系或者納米尺度的圖案材料。它的基本內(nèi)涵是以納米顆粒以及它們組成的納米絲、管為基本單元在一維、二維和三維空間組裝排列成具有納米結(jié)構(gòu)的體系。

而今天，從技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，需要更精致、環(huán)境友好、更具有智能化的技術(shù)創(chuàng)新。

納米材料具有一定的獨(dú)特性，當(dāng)物質(zhì)尺度小到一定程度時(shí)，則必須改用量子力學(xué)取代傳統(tǒng)力學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)描述它的行為，當(dāng)粉末粒子尺寸由10微米降至10納米時(shí)，其粒徑雖改變?yōu)?000倍，但換算成體積時(shí)則將有10的9次方倍之巨，所以二者行為上將產(chǎn)生明顯的差異。

高級(jí)納米技術(shù)，有時(shí)被稱為分子制造，用于描述分子尺度上的納米工程系統(tǒng)（納米機(jī)器）。無(wú)數(shù)例子證明，億萬(wàn)年的進(jìn)化能夠產(chǎn)生復(fù)雜的、隨機(jī)優(yōu)化的生物機(jī)器。在納米領(lǐng)域中，我們希望使用仿生學(xué)的方法找到制造納米機(jī)器的捷徑。然而，K Eric Drexler和其他研究者提出：高級(jí)納米技術(shù)雖然最初會(huì)使用仿生學(xué)輔助手段，最終可能會(huì)建立在機(jī)械工程的原理上。

單純由大到?。╰op down）的創(chuàng)新思維和方法已經(jīng)面臨挑戰(zhàn)，納米科學(xué)技術(shù)的研究方法（approaches），即提出了全新的創(chuàng)新思維和方法，這里有兩種方法：第一是繼續(xù)沿著古已有之的”由大到小“（top down）思路和方法干下去，不過(guò)這里的”小“可不是原有意義上的毫米、微米的小，而是在納米尺度（0.1-100nm）上的小，在這么”小“的地方出現(xiàn)的景觀同傳統(tǒng)意義上的毫米、微米尺度上的出現(xiàn)的景象根本不同，在這里真正的發(fā)生了量子力學(xué)上的波粒二像性。現(xiàn)在用這種方法（top down），可以在宏觀塊體材料（如半導(dǎo)體）上利用機(jī)械和蝕刻技術(shù)制造納米尺度結(jié)構(gòu)。納米材料的制備的種種方法，還是這一方法。估計(jì)二十一世紀(jì)的前半葉，甚至更長(zhǎng)時(shí)間，這種方法還起到支柱作用。但是它創(chuàng)造的文明會(huì)是非常輝煌的。第二種方法，就是實(shí)現(xiàn)量子物理學(xué)界的奇才費(fèi)曼所預(yù)言的那樣”物理學(xué)的規(guī)律不排除一個(gè)原子一個(gè)原子地制造物品的可能性“。即”由小到大"（bottom up）的方法，人們按需要用一個(gè)個(gè)原子或一個(gè)個(gè)分子組裝創(chuàng)造出有機(jī)和無(wú)機(jī)物品。這方面的創(chuàng)新工作已取得一些成果，見(jiàn)諸報(bào)端的不少，但離真正的實(shí)用還要走很長(zhǎng)的路。

4、納米材料與納米技術(shù)的應(yīng)用：

1、天然納米材料

海龜在美國(guó)佛羅里達(dá)州的海邊產(chǎn)卵，但出生后的幼小海龜為了尋找食物，卻要游到英國(guó)附近的海域，才能得以生存和長(zhǎng)大。最后，長(zhǎng)大的海龜還要再回到佛羅里達(dá)州的海邊產(chǎn)卵。如此來(lái)回約需5～6年，為什么海龜能夠進(jìn)行幾萬(wàn)千米的長(zhǎng)途跋涉呢？它們依靠的是頭部?jī)?nèi)的納米磁性材料，為它們準(zhǔn)確無(wú)誤地導(dǎo)航。

生物學(xué)家在研究鴿子、海豚、蝴蝶、蜜蜂等生物為什么從來(lái)不會(huì)迷失方向時(shí)，也發(fā)現(xiàn)這些生物體內(nèi)同樣存在著納米材料為它們導(dǎo)航。

2、納米磁性材料

在實(shí)際中應(yīng)用的納米材料大多數(shù)都是人工制造的。納米磁性材料具有十分特別的磁學(xué)性質(zhì)，納米粒子尺寸小，具有單磁疇結(jié)構(gòu)和矯頑力很高的特性，用它制成的磁記錄材料不僅音質(zhì)、圖像和信噪比好，而且記錄密度比γ-Fe2O3高幾十倍。超順磁的強(qiáng)磁性納米顆粒還可制成磁性液體，用于電聲器件、阻尼器件、旋轉(zhuǎn)密封及潤(rùn)滑和選礦等領(lǐng)域。

3、納米陶瓷材料

傳統(tǒng)的陶瓷材料中晶粒不易滑動(dòng)，材料質(zhì)脆，燒結(jié)溫度高。納米陶瓷的晶粒尺寸小，晶粒容易在其他晶粒上運(yùn)動(dòng)，因此，納米陶瓷材料具有極高的強(qiáng)度和高韌性以及良好的延展性，這些特性使納米陶瓷材料可在常溫或次高溫下進(jìn)行冷加工。如果在次高溫下將納米陶瓷顆粒加工成形，然后做表面退火處理，就可以使納米材料成為一種表面保持常規(guī)陶瓷材料的硬度和化學(xué)穩(wěn)定性，而內(nèi)部仍具有納米材料的延展性的高性能陶瓷。

4、納米傳感器

納米二氧化鋯、氧化鎳、二氧化鈦等陶瓷對(duì)溫度變化、紅外線以及汽車尾氣都十分敏感。因此，可以用它們制作溫度傳感器、紅外線檢測(cè)儀和汽車尾氣檢測(cè)儀，檢測(cè)靈敏度比普通的同類陶瓷傳感器高得多。

5、納米傾斜功能材料

在航天用的氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)中，燃燒室的內(nèi)表面需要耐高溫，其外表面要與冷卻劑接觸。因此，內(nèi)表面要用陶瓷制作，外表面則要用導(dǎo)熱性良好的金屬制作。但塊狀陶瓷和金屬很難結(jié)合在一起。如果制作時(shí)在金屬和陶瓷之間使其成分逐漸地連續(xù)變化，讓金屬和陶瓷“你中有我、我中有你”，最終便能結(jié)合在一起形成傾斜功能材料，它的意思是其中的成分變化像一個(gè)傾斜的梯子。當(dāng)用金屬和陶瓷納米顆粒按其含量逐漸變化的要求混合后燒結(jié)成形時(shí)，就能達(dá)到燃燒室內(nèi)側(cè)耐高溫、外側(cè)有良好導(dǎo)熱性的要求。

6、納米半導(dǎo)體材料

將硅、砷化鎵等半導(dǎo)體材料制成納米材料，具有許多優(yōu)異性能。例如，納米半導(dǎo)體中的量子隧道效應(yīng)使某些半導(dǎo)體材料的電子輸運(yùn)反常、導(dǎo)電率降低，電導(dǎo)熱系數(shù)也隨顆粒尺寸的減小而下降，甚至出現(xiàn)負(fù)值。這些特性在大規(guī)模集成電路器件、光電器件等領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。

利用半導(dǎo)體納米粒子可以制備出光電轉(zhuǎn)化效率高的、即使在陰雨天也能正常工作的新型太陽(yáng)能電池。由于納米半導(dǎo)體粒子受光照射時(shí)產(chǎn)生的電子和空穴具有較強(qiáng)的還原和氧化能力，因而它能氧化有毒的無(wú)機(jī)物，降解大多數(shù)有機(jī)物，最終生成無(wú)毒、無(wú)味的二氧化碳、水等，所以，可以借助半導(dǎo)體納米粒子利用太陽(yáng)能催化分解無(wú)機(jī)物和有機(jī)物。

7、納米催化材料

納米粒子是一種極好的催化劑，這是由于納米粒子尺寸小、表面的體積分?jǐn)?shù)較大、表面的化學(xué)鍵狀態(tài)和電子態(tài)與顆粒內(nèi)部不同、表面原子配位不全，導(dǎo)致表面的活性位置增加，使它具備了作為催化劑的基本條件。

鎳或銅鋅化合物的納米粒子對(duì)某些有機(jī)物的氫化反應(yīng)是極好的催化劑，可替代昂貴的鉑或鈀催化劑。納米鉑黑催化劑可以使乙烯的氧化反應(yīng)的溫度從600 ℃降低到室溫。

8、醫(yī)療上的應(yīng)用

血液中紅血球的大小為6 000～9 000 nm，而納米粒子只有幾個(gè)納米大小，實(shí)際上比紅血球小得多，因此它可以在血液中自由活動(dòng)。如果把各種有治療作用的納米粒子注入到人體各個(gè)部位，便可以檢查病變和進(jìn)行治療，其作用要比傳統(tǒng)的打針、吃藥的效果好。碳材料的血液相溶性非常好，21世紀(jì)的人工心瓣都是在材料基底上沉積一層熱解碳或類金剛石碳。但是這種沉積工藝比較復(fù)雜，而且一般只適用于制備硬材料。

介入性氣囊和導(dǎo)管一般是用高彈性的聚氨酯材料制備，通過(guò)把具有高長(zhǎng)徑比和純碳原子組成的碳納米管材料引入到高彈性的聚氨酯中，我們可以使這種聚合物材料一方面保持其優(yōu)異的力學(xué)性質(zhì)和容易加工成型的特性，一方面獲得更好的血液相溶性。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，這種納米復(fù)合材料引起血液溶血的程度會(huì)降低，激活血小板的程度也會(huì)降低。

使用納米技術(shù)能使藥品生產(chǎn)過(guò)程越來(lái)越精細(xì)，并在納米材料的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的藥品。納米材料粒子將使藥物在人體內(nèi)的傳輸更為方便，用數(shù)層納米粒子包裹的智能藥物進(jìn)入人體后可主動(dòng)搜索并攻擊癌細(xì)胞或修補(bǔ)損傷組織。使用納米技術(shù)的新型診斷儀器只需檢測(cè)少量血液，就能通過(guò)其中的蛋白質(zhì)和DNA診斷出各種疾病。通過(guò)納米粒子的特殊性能在納米粒子表面進(jìn)行修飾形成一些具有靶向，可控釋放，便于檢測(cè)的藥物傳輸載體，為身體的局部病變的治療提供新的方法，為藥物開(kāi)發(fā)開(kāi)辟了新的方向。

9、納米碳管

1991年，日本的專家制備出了一種稱為“納米碳管”的材料，它是由許多六邊形的環(huán)狀碳原子組合而成的一種管狀物，也可以是由同軸的幾根管狀物套在一起組成的。這種單層和多層的管狀物的兩端常常都是封死的，如圖所示。

這種由碳原子組成的管狀物的直徑和管長(zhǎng)的尺寸都是納米量級(jí)的，因此被稱為納米碳管。它的抗張強(qiáng)度比鋼高出100倍，導(dǎo)電率比銅還要高。

在空氣中將納米碳管加熱到700 ℃左右，使管子頂部封口處的碳原子因被氧化而破壞，成了開(kāi)口的納米碳管。然后用電子束將低熔點(diǎn)金屬（如鉛）蒸發(fā)后凝聚在開(kāi)口的納米碳管上，由于虹吸作用，金屬便進(jìn)入納米碳管中空的芯部。由于納米碳管的直徑極小，因此管內(nèi)形成的金屬絲也特別細(xì)，被稱為納米絲，它產(chǎn)生的尺寸效應(yīng)是具有超導(dǎo)性。因此，納米碳管加上納米絲可能成為新型的超導(dǎo)體。

納米技術(shù)在世界各國(guó)尚處于萌芽階段，美、日、德等少數(shù)國(guó)家，雖然已經(jīng)初具基礎(chǔ)，但是尚在研究之中，新理論和技術(shù)的出現(xiàn)仍然方興未艾。我國(guó)已努力趕上先進(jìn)國(guó)家水平，研究隊(duì)伍也在日漸壯大。

5、納米材料與納米技術(shù)存在的問(wèn)題：

盡管納米材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生的革命性的變化，但是納米材料的安全性問(wèn)題同時(shí)也非常值得我們關(guān)注。任何一門技術(shù)都具有雙面性，即有有利的一面也會(huì)存在有害的一面，納米材料也不例外。

對(duì)納米材料安全性的研究工作最早的是英國(guó)牛津大學(xué)和蒙特利爾大學(xué)的科學(xué)家在1997年發(fā)現(xiàn)防曬霜中的TiO2和ZnO納米顆粒會(huì)破壞皮膚細(xì)胞的DNA。直到2003年3月，美國(guó)化學(xué)會(huì)年會(huì)上的有關(guān)納米顆粒對(duì)生物可能存在危害的報(bào)告才引起了世界對(duì)納米材料安全性的廣泛關(guān)注。紐約羅切斯特大學(xué)的研究者讓大鼠在含有粒徑為20nm的聚四氟乙烯（特氟龍）顆粒的空氣中生活15分鐘，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)大鼠在隨后4小時(shí)內(nèi)死亡；而另一組生活在含120nm特氟龍顆粒的空氣中的大鼠，則安然無(wú)恙。

參考文獻(xiàn)：

【1】徐云龍，趙崇軍，錢秀珍.納米材料科學(xué)概論[M].上海：華東理工大學(xué)出版社，2008：21.【2】賈寶賢，李文卓.微納米科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007：3.【3】汪冰，豐偉悅，趙宇亮，邢更妹，柴之芳.納米材料生物效應(yīng)及其毒理學(xué)研究進(jìn)展[J].中國(guó)科學(xué)，2005，（1）.【4】}張立德.我國(guó)納米材料研究的現(xiàn)狀[J].中國(guó)粉體技術(shù)，2001，（5）.

第五篇：納米技術(shù)論文

納米“武裝”的交通環(huán)境

交通運(yùn)輸學(xué)院

肖昊瑋

Cover letter 當(dāng)新興的納米技術(shù)碰到棘手的交通環(huán)保問(wèn)題，會(huì)擦出怎樣不同的火花，會(huì)激發(fā)出什么獨(dú)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(wèn)題是全球熱點(diǎn)，交通污染問(wèn)題也引起了越來(lái)越多的關(guān)注，為了交通在服務(wù)人們出行的同時(shí)，更好的保護(hù)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(shù)的興起，人們開(kāi)始考慮將納米技術(shù)應(yīng)用于交通領(lǐng)域，來(lái)改善目前的交通環(huán)境問(wèn)題。本文通過(guò)對(duì)納米技術(shù)的理論性分析，即通過(guò)納米技術(shù)應(yīng)用前后的參數(shù)分析，進(jìn)而論述其運(yùn)用在交通領(lǐng)域上的可行性，以及對(duì)現(xiàn)有的應(yīng)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(shù)進(jìn)行研究與探討，來(lái)闡明納米技術(shù)的的確確在交通環(huán)保方面具有其特有的優(yōu)勢(shì)，納米環(huán)保值得推而廣之，讓交通更好的服務(wù)我們的生活。背景與意義

納米，這個(gè)曾經(jīng)轟動(dòng)一時(shí)的新興詞匯，這個(gè)曾經(jīng)讓世人感到好奇的計(jì)量單位，現(xiàn)如今正在以其特有的科學(xué)魅力，一步步地改變著我們的世界。當(dāng)下正是科技水平飛速發(fā)展、日新月異的時(shí)代，隨之而來(lái)的交通環(huán)境問(wèn)題是亟待解決的，交通工具為我們出行提供便利的同時(shí)帶來(lái)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(lái)的噪音污染也讓我們的耳朵備受煎熬，輪渡在客運(yùn)貨運(yùn)方面做出諸多貢獻(xiàn)的同時(shí)，也帶來(lái)了水污染這樣令人頭疼的問(wèn)題。隨著納米技術(shù)的悄然崛起，納米環(huán)保也會(huì)迅速來(lái)臨。科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，納米技術(shù)的日臻完善和成熟，將納米技術(shù)愈發(fā)廣泛地應(yīng)用于交通領(lǐng)域，會(huì)對(duì)我們的交通生活的改善作用日益凸顯出來(lái)。而且，納米技術(shù)拓展了人類利用資源和保護(hù)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(chǔ)

空氣凈化方面：目前大部分交通工具（如汽車、火車、飛機(jī)等）仍以化石燃料為主要能量來(lái)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(fèi)。環(huán)境保護(hù)和能源高效利用是可持續(xù)發(fā)展的主旋律，就燃油來(lái)說(shuō)，尋找提高燃油燃燒效率和降低廢氣排放的途徑便成了當(dāng)務(wù)之急。而一般的化學(xué)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(duì)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(dòng)機(jī)的正常工作點(diǎn)，沒(méi)有從根本上解決燃燒、排放和積碳的問(wèn)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(guò)這樣的過(guò)程讓燃油二次霧化，上萬(wàn)倍地提高了燃油的物理活性。有資料表明，運(yùn)用納米技術(shù)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(jí)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(jí)催化劑用于汽車尾氣催化，有極強(qiáng)的氧化還原性能，使汽油燃燒時(shí)不再產(chǎn)生一氧化硫和氮氧化物，根本無(wú)需進(jìn)行尾氣凈化處理。另外我們知道，氫能是新的清潔能源，但儲(chǔ)存等方面的問(wèn)題制約著氫能的開(kāi)發(fā)利用，已有的稀土由于儲(chǔ)氫量少，應(yīng)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(chǔ)存和凝聚大量的氫氣，并可以做成燃料電池驅(qū)動(dòng)汽車，可有效避免因機(jī)動(dòng)車尾氣排放所造成的大氣污染。

噪音控制方面：經(jīng)檢測(cè)，飛機(jī)、車輛、船舶等主機(jī)工作時(shí)的噪聲可達(dá)到上百分貝，容易對(duì)人造成干擾和危害。當(dāng)機(jī)器設(shè)備等被納米技術(shù)微型化以后，其互相撞擊、摩擦產(chǎn)生的交變機(jī)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(yùn)交通是客貨運(yùn)的主力軍，而航道是水運(yùn)交通體系中最為重要的一環(huán)，其暢通與否直接關(guān)系到水運(yùn)是否順利進(jìn)行?？赡壳昂舆\(yùn)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(xué)制劑的污染，而海航航道則會(huì)時(shí)常由于原油泄漏而造成大面積水域污染。這些污水問(wèn)題的處理就顯得迫在眉睫。新型的納米級(jí)凈水劑具有很強(qiáng)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(guò)納米孔徑的過(guò)濾裝置，還能把水中的細(xì)菌、病毒去除。因細(xì)茵、病毒的直徑比納米大而被過(guò)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(lái)，經(jīng)過(guò)納米凈化后的水體清澈，沒(méi)有異味，成為高質(zhì)量的純凈水，甚至完全可以飲用。

應(yīng)用舉例

空氣凈化方面：目前研制出來(lái)并已應(yīng)用于汽車制造領(lǐng)域的EPS納米節(jié)能燃料裝置，就是利用的納米技術(shù)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(yīng)用的結(jié)果是，氣體燃燒完全有助于動(dòng)力提升，節(jié)約能源。

噪音控制方面：目前研制開(kāi)發(fā)出來(lái)的納米技術(shù)潤(rùn)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(rùn)滑作用，得以大大降低機(jī)器設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噪聲，又能延長(zhǎng)它的使用壽命。另外，近年來(lái)有關(guān)工頻電磁場(chǎng)對(duì)人體健康的影響問(wèn)題已眾所周知，可現(xiàn)在我們?cè)僖膊挥脼榉离姶泡椛涠鴵?dān)憂。在強(qiáng)烈輻射區(qū)工作并需要電磁屏蔽時(shí)，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(yùn)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(qiáng)的殺菌作用和絮凝能力，能有效地保障河運(yùn)航道無(wú)垃圾、泥沙堵塞的情況發(fā)生，以及保證海運(yùn)航道的原油污染得到最快最及時(shí)的處理，從而是水路運(yùn)輸更加安全環(huán)保。結(jié)論

被稱之為21世紀(jì)前沿科學(xué)的納米技術(shù)在交通環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，甚至?xí)淖內(nèi)藗兊膫鹘y(tǒng)環(huán)保觀念，利用納米技術(shù)解決交通污染問(wèn)題將成為未來(lái)交通環(huán)境保護(hù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。雖然本文

講述的都是納米技術(shù)對(duì)交通環(huán)境改善方面一些小應(yīng)用，但納米技術(shù)做出的貢獻(xiàn)，其影響可是極其深遠(yuǎn)的。相信被納米“武裝”了的交通環(huán)境會(huì)變得越來(lái)越美，而未來(lái)納米技術(shù)對(duì)我們生活的貢獻(xiàn)也必將是無(wú)止境的。參考文獻(xiàn)

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