纳米材料在现实生活中地应用.pdf

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纳米材料在现实生活中的应用提起“纳米〞这个词，可能

很多人都听说过，但什么是纳米，什么是纳米技术，可能很多人并不一定清楚。

著名的诺贝尔奖获得者Feyneman在20世纪60年代曾经预言：如果我们对物

体微小规模上的排列加以某种控制的话，我们就能使物体得到大量的异乎寻常的

特性，就会看到材料的性能产生丰富的变化。他所说的材料就是现在的纳米材

料。纳米是英文namometer的译音，是一个物理学上的度量单位，简写是nm，

1纳米是1米的十亿分之一；相当于45个原子排列起来的长度。通俗一点说，

相当于万分之一头发丝粗细。就象毫米、微米一样，纳米是一个尺度概念，并没

有物理内涵。纳米技术，是指在0.1~100纳米的尺度里，研究电子、原子和分子

内的运动规律和特性的一项崭新技术。科学家们在研究物质构成的过程中，发现

在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子，显著地表现出许多新的

特性，而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术，就称为纳米技术。纳米

技术是一门交叉性很强的综合学科，研究的内容涉与现代科技的广阔领域。纳米

科技现在已经包括纳米生物学、纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学、纳米化

学等学科。从包括微电子等在内的微米科技到纳米科技，人类正越来越向微观世

界深入，人们认识、改造微观世界的水平提高到前所未有的高度。我国著名科学

家钱学森也曾指出，纳米左右和纳米以下的结构是下一阶段科技开展的一个重

点，会是一次技术革命，从而将引起21世纪又一次产业革命。然而我们将就纳

米技术在现实生活中的应用来看看纳米技术的应用前景。关于纳米技术在显示生

活中的应用主要就是纳米材料的应用，关于纳米材料有很多种，其在生活中的存

在和应用也很普遍。纳米材料的莲花效应。莲花虽生长于池塘的淤泥中，但它

露在水面上的莲花荷叶却出污泥而不染，美丽而洁净，它可说是运用自然的纳米

科技来达成自我洁净的最优实例。照理说荷叶的根本化学成分?多醣类的碳水化

合物，有许多的羟基〔-OH〕、〔-NH〕等极性原子团，在自然环境中很容易吸附

水分或污垢。但洒在荷叶叶面上的水却会自动聚集成水珠，且水珠的滚动把落在

叶面上的尘埃污泥粘吸滚出叶面，使叶面始终保持干净。经过科学家的观察研究，

在1990年代初终于揭开了荷叶叶面的奥妙。原来在荷叶叶面上存在着非常复杂

的多重纳米和微米级的超微结构。经过电子显微镜的分析，莲花的叶面是由一层

极细致的外表所组成，并非想象中的光滑。而此细致的外表的结构与粗糙度??

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微米至纳米尺寸的大小。叶面上布满细微的凸状物再加上外表所存在的蜡质，这

使得在尺寸上远大于该结构的灰尘、雨水等降落在叶面上时，只能和叶面上凸状

物形成点的接触。液滴在自身的外表X力作用下形成球状，藉由液滴在滚动中吸

附灰尘，并滚出叶面，这样的能力胜过人类的任何清洁科技。这就是莲花纳米外

表「自我洁净」的奥妙所在。利用了莲花效应，中国是在世界上第一个做出仿荷

叶结构的防水纳米布的国家，是中科院化学所做出来的。用颗粒大小为20纳米

左右的聚丙烯水分散液，浸轧，光照。使颗粒粘结在纤维外表上，形成凸凹不平

的外表结构，成为双疏材料，即疏水又疏油。用油或水往这种布上倒，都不会浸

湿，也不会玷污。我们用这种材料做成衣服，就会防水。如果用这种材料处理玻

璃，做成外表凸凹不平的结构，看起来没有任何问题，但不会结雾，不会沾水。

可以从荷叶超强的疏水性，我们可以制作类似荷叶上有纳米材料的雨伞，就像“荷

叶面〞雨伞，撑雨疏水，抖水即干，不必担心带到室内会滴水了。

常见纳米材料1、纳米阻燃剂。纳米阻燃剂可

分为无机纳米微粒阻燃剂和纳米复合物阻燃剂两种。无机阻燃剂是应用最早的阻

燃剂,它具有无毒、低烟、不产生腐蚀性气体、无二次污染的优点。无机阻燃剂

通常通过填充方式添加到高分子材料中,制备成高分子阻燃材料。传统的无机阻

燃剂的粒径较大,而且不均匀,直接影响其阻燃性和其他性能,因此,为更好地发

挥阻燃效果,无机阻燃剂的超细化将是今后的开展方向。采用纳米技术将无机阻

燃剂微粒细化,使其粒径在纳米级X围,使微粒的大小和形态都更均匀,就能大大

地减少阻燃剂的添