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纳米科技应用与发展

来源:抵帆知识网
纳米科技应用与发展

摘要:纳米技术研究的热潮之所以不断升温除了它可以帮助人们更加零距离的接近物质本原,发现和创新的物质以外,很重要的原因就是它的应用广泛越来越超出人们起初的预期,它的发展潜力愈加凸显。

关键词:纳米科技薄膜材料形状记忆聚合物

正文:纳米科学技术是20世纪80年代末期诞生并快速崛起的新技术,它是物理学、化学、生物学、材料学和电子学等多学科高度交叉的一门综合性学科。如同微米技术在20世纪70年代以后对人类社会进步的推动一样,纳米科技必将成为21世纪的主导技术。

纳米技术是一门交叉性很强的综合学科,研究的内容涉及现代科技的广阔领域。近年来,纳米技术本身所蕴藏的巨大发展潜力被人们广泛开发。各类薄膜材料,如Cr,Cu,Al,Au,Ag等,被广泛应用于平板显示、固体照明光源、太阳能电池等光电子和光子器件。随着社会发展,世界能源的消耗量也在迅速增长,其中作为主要能源的电源,其消耗量最为显著。电能的20%用于照明,而照明技术的发展和提升将大大缓解电能的消耗。以宽带隙氮化镓(GaN)量子阱多层纳米薄膜为基础的高亮度发光二极管(LED)是近年来纳米光电器件产业化的典型实例。

纳米粒子的引入可以显著提高形状记忆聚合物的强度、韧性、电导率、热力学性能和形状记忆效应,因此,形状记忆聚合物与纳米粒子的复合将成为未来形状记忆材料的必然发展趋势之一。形状记忆聚合物(SMP)是一类新型的功能高分子材料。纳米磁性粒子/SMP复合材料在医学领域有着广泛的应用前景,例如可制成智能植入微驱动器,使医生能在非接触情况下通过外加变磁场对人体内的血管、骨骼、视觉神经等进行机械调整,从而治疗血栓、骨折、高眼压等。纳米复合形状记忆聚合物不仅可以用于医用微驱动力,而且在电磁干扰屏蔽材料,仿生人工肌肉以及生物微机电系统等方面都具有广阔的应用前景。

除此之外,许多纳米材料产品也在电子信息、生物医药、国防和航天等领域得到实际应用。在电子信息领域,纳米发电机,纳米马达以及纳米计算机的发展将会使纳米技术给信息技术带来革命;在生物医学领域的生物导弹,纳米医用机器人以及生物芯片技术;在能源与环境领域的纳米太阳能电池,纳米光催化;在军事航空领域的纳米卫星,隐身材料以及太空梯。

纳米技术额开发和产业化还需要很长一段时间,但我们深信纳米的商业化将给世界经济注入新的活力,将给人类带来更美好的生活水准。 参考文献

[ 1 ] 孙卓,陈奕卫,褚家宝,等 . 纳米光电薄膜材料、器件与制备系统及其产业化. 见:马新胜主编,纳米科技与发展前沿论丛,上海:华东理工大学出版社,2011,260-264

[ 2 ] 董文进,郑兵,蔡艳,等. 纳米复合形状记忆聚合物的制备、性能及应用研究. 华东师范大学物理系,纳米功能材料与器件应用研究中心,上海,2002

[ 3 ]徐云龙,赵崇军,钱秀珍. 纳米材料学概论.上海:华东理工大学出版社,2011, 199-205

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