纳米材料讲稿.doc

谢谢各位，大家晚上好，作为最后一组，感觉挺高兴的，组长：陈灏毅 演讲：吴智斌PPT： 覃雪竹 李雯媛 刘艺璇 资料收集： 袁贺 陈灏毅 邓文敏 王雪格 陈伟明 戴耿铭 记得在第一次展示的时候，有同学说纳米的发现就像种下了一颗种子，纳米我们今天就一起看看这课种下的树未来会朝那个方向枝繁叶茂，我们一起坐在树下，看看纳米之树在未来十如何硕果累累的。 纳米技术是今年发展起来的一门前沿，综合性交叉的新学科。“正像七十年代微电子技术引发了信息革命一样，纳米科学技术将成为下世纪信息时代的核心！” -IBM的首席科学家 尽管纳米技术革命或许还要经历一个需要耗费相当时日的成长发展时期，才能推出以全面成熟的纳米技术为基础的纳米时代；但对纳米时代远景的展望仍然是那样的激动人心。 有人评价：纳米技术革命推动的工具的超微化其消耗能量的越来越微小正是一场最大限度缩小载体的革命。“尺尺度或英尺尺度”的认识、把握客体，造就了人类运用自然物质资源生产物质产品的农牧时代。“毫米尺度”的认识、把握客体，造就了人类运用自然能量的工业时代。“微米尺度”的认识、把握客体，使人类进入以运用信息资源、信息工具为基本特征的信息时代。“纳米尺度”的认识、把握客体，使人类摆脱庞大物质能量载体，进入以精细微小物质能量为载体，从而拥有认识、变革自然空前能力的纳米时代。这是人类认识世界的进程在定量把握客体上的变化，定量的认识把握客体，标志着人类进入文明时代：认识把握客体的尺度从大到小，相应于人类认识变革自然能力的从小到大。有时候不得不感慨人类的伟大，从浩瀚银河，到微微纳米，总是在开拓新的空间，将人自身的视野无限开拓，纳米的发现无疑就像在太空中发现另一颗具有生命的星球，他给我们带来的革命正一步步靠近，小小的纳米 ，大大的未来，今天，就让我们一起看看发生的身边的改变，看看纳米技术的未来。这次展示，我们将从电子领域、药物领域、军事领域、环保领域、生物工程领域五个方面看纳米的未来。电子领域：半导体：纳米半导体材料法力无边 纳米半导体材料可以发出各种颜色的光，可以做成小型的激光光源，还可将吸收的太阳光中的光能变成电能。用它制成的太阳能汽车、太阳能住宅有巨大的环保价值。用纳米半导体做成的各种传感器，可以灵敏地检测温度、湿度和大气成分的变化，在监控汽车尾气和保护大气环境上将得到广泛应用。 互联清洁能源2009年上半年，在美国替代能源超过了核电根据能源部的能源评论月报，2009年1月5月，7000万亿BTU。替代能源自很大程度上取决于在电子结构呈采用了纳米材料纳米银浆。显示器：采用量子点可以修正效率和光谱的性能，纳米尺寸的硅粒子吸收不希望有的频率，再发射出理想的频率国防科技的应用 纳米卫星将飞向天空1.4纳米科技的技术优势在纳米研究快速发展的基础上,纳米在工业、能源、医学和环境等传统产业中的应用研究也愈加广泛和深入,推动着纳米科技自身的发展和相关领域的技术进步,主要表现在：1.染料敏化纳米结构电池极有可能取代传统硅系太阳能电池，成为未来太阳能电池的主导；2.大面积单晶硼纳米线有可能成为柔性的显示材料；3.基于纳米半导体材料的智能透明隔热薄膜使玻璃变更节能；4.新型纳米纤维织造的“智能布”可利用人体运动产生电力；5.碳纳米管制成的细胞“嗅探器”,能够探测活细胞中的致癌毒素或追踪癌症药物的效用,可用于化疗监测；6.基于碳纳米管与氟化共聚物的可导电橡胶向制造可变形电路迈出重要一步。1.5纳米科技的美好前景 纳米科技已经显示了其在各产业技术创新中的巨大潜力。虽然目前大部分研究成果还没有进入产业化应用,但可以预见在未来一段时间内纳米科技必将强劲推动各产业的技术进步。1.纳米科技开启电子信息产业革命 极端纳米技术和新型纳米器件将为电子信息产业带来革命性进步。微机电系统是电子信息产业的发展趋势,包括纳米制造、纳米计量在内的纳米科技将使其成为可能,同时也为纳米科技在其它领域的应用奠定坚实的基础。2纳米科技在未来通信技术上的应用 纳米科学技术的发展从材料、器件、信息传输、信息处理、信息显示、终端通信产品等多个方面为未来通信科学技术的发展展示了全新的技术，正引领未来通信科学技术的发展，特别是纳米科技对未来的电子信息技术将产生十分重要的促进作用。采用纳米材料的光缆，利用了纳米材料所具有的许多优异性能，对光缆的抗机械冲击性能、阻水、阻气性都有一定的改善，并可延长光缆的使用寿命，提高了网络的可靠性。 采用纳米科技制造技术制备的量子点激光器能够用于量子加密技术。目前，许多金融机构、政府部门和一些国防项目承包商都采用了量子加密技术。量子保密通信通过了信息传输过程中的安全性，在未来10年会有比较大的发展。利用纳米制造技术制造的光子晶体光纤能用于未来全新光孤子光通信系统。纳米材料已经开始在电子领域越来越广泛地应用，为我们所带来的便利，快捷与安全也是显而易见的，但是这些应用将带来更加显著的效果还有待时日。大多数应用将是渐进的而不是革命性的，但是仍将带来性能和经济效益的显著提高。纳米材料在药物领域的应用 纳米技术发展十分迅猛，它将使人类在改造自然方面进入一个新的层次，目前已开创纳米材料学、纳米电子学、纳米机械学、纳米显微学及纳米生物学等新的高科技群。纳米技术在医学上的运用则包括了正在研制的生物芯片包括细胞芯片、蛋白质芯片（生物分子芯片）和基因芯片（即DNA片）等，它们都具有集成、并行和快速检测的优点，已成为纳米生物工程的前沿科技。最近纽约大学得一个实验室制造了纳米机器人，也就是几百个原子、分子组成的颗粒，尺寸只有几十个纳米，表面活性很大，将来它可遨游于人体内，随时清除一切有害物质，同时激活细胞。比如纳米机器人进入血管和心脏中，清除过多的脂质，激发血细胞的活性，完成医生不能完成的血管修补等“细活”。这种机器人体积极小，甚至连肉眼都看不到，对人体健康无不良影响。用纳米尺度发展制药业 用纳米微粒进行细胞分离 用纳米技术进行修正自己基因密码中的错误纳米材料在军事领域的应用1纳米材料与陶瓷相结合后的军事上的发展防护材料。纳米陶瓷具有高活性和耐冲行的性能，可以有效地提高坦克等的抗弹能力；还可以制成坚硬如钢的防弹背心。高温材料。是舰艇，军用涡轮发动机高温部件的最理想的材料，可以提高其工作效率，可靠性和工作寿命。吸波材料。原理：有些纳米固体在较宽的频道范围对电磁波有均匀的吸收性能，润滑材料。润滑要干什么？纳米材料的润滑作用可以是坦克的炮塔转动灵活，枪管润滑可以使弹丸的初速度提高15%，同时提高武器的使用寿命。微机电系统，那些用肉眼都几乎看不见的军事武器。微机电系统、微型导弹、纳米微型军、纳米机器人纳米材料在外太空军事发展。3,1纳米卫星。纳米卫星的优势：纳米卫星的研制成本低。研制发射一颗质量为1000千克的卫星，其费用至少需要l亿美元，而一颗纳米卫星的造价100万美元。纳米卫星的研制周期短。目前，研制一颗大型卫星的周期为10年左右，而一颗纳米卫星的研制仅仅需要两三年即可，这样更适应快速发展的科技时代。纳米卫星不仅仅节约了发射、回收成本，而且还节约了轨道空间。纳米卫星可以发挥群体优势。太空升降机、纳米飞机侦察和干扰系统纳米在军事上会越走越远，人们的科技力量会越来越强，但是不论如何，我们都希望的是没有战争，都希望如今纳米在军事上的发展，在以后作用于防护保护，而不是国家之间的相互攻击。纳米材料在生物工程领域的应用1、 纳米机器人一般认为，纳米机器人是根据分子水平的生物学原理为设计原型，在纳米尺度上应用生物学原理，研制可编程的分子机器人。它是纳米机械装置与生物系统有机结合的产物。2、纳米生物传感器生物传感器是用固定化的生物体成分，如酶、抗原、抗体、激素等，或者是生物体本身的细胞、细胞器、组织等作为传感元件制成的传感器。3、纳米生物微管：纳米微管是以纳米生物微管为模板材料，在其表面化学沉积得到金属微管。这是一种新型的材料具有非常好的应用前景。纳米材料在环保领域的应用 能源和环境是目前人类面临的两大全球问题，人类既要开发能源技术、扩大能源获取途径，同时还要避免引起环境污染。近年来纳米科技越来越热，研究成果也越来越重要。除了可预期的前景，我们的确看到了纳米技术在提高能源利用效率、开拓源泉、改善环境方面具有很多实实在在的应用。1.能源的开发 对人类而言，绝大部分能源都可以归结为太阳的赐予，本世纪可大量开发的最清洁能源当数太阳能。 2.能源的储存 科学家巳研制出单壁纳米碳管这种贮氢材料。根据理论推算其贮氢能力在10 以上。目前研制出的纳米碳管贮氢能力达到4 ，是金属氢化物贮氢能力的2倍。纳米碳管研制成功使燃料电池驱动汽车的研究向前跨了一大步。 3.能源的节省 纳米技术在纳米尺度由小到大制造物品，这样所需资源少，在制造过程中能源消耗也少，对环境污染小，成本也低。由于纳米技术使产品微型化，可使产品在使用过程节省大量能源。可以预见，纳米技术制造“低能耗，高性能”的机械将会取代现有的“傻