纳米材料用在哪方面

1、纳米技术是新世纪一项重要的技术，为多个行业带来了深远影响。纳米技术 包含几个方面：纳米电子学，纳米生物学，纳米药物学，纳米动力学，以及纳米 材料。其中，纳米材料主要集中在纳米功能性材料的生产，性能的检测。其独特性使它应用很广，那么，纳米材料用在哪方面呢1、特殊性能材料的生产材料科学领域无疑会是纳米材料的重要应用领域。高熔点材料的烧结纳米材 料的小尺寸效应（即体积效应）使得其在低温下烧结就可获得质地优异的烧结体 （如SiC、WC、BC等），且不用添加剂仍能保持其良好的性能。另一方面，由于 纳米材料具有烧结温度低、流动性大、渗透力强、烧结收缩大等烧结特性，所以 它又可作为烧结过程的活化剂使用，以加

2、快烧结过程、缩短烧结时间、降低烧结 温度。例如普通钨粉需在3 000C高温时烧结，而当掺入%的纳米镍粉后，烧结 成形温度可降低到1200C-1311C。复合材料的烧结由于不同材料的熔点和相变 温度各不相同，所以把它们烧结成复合材料是比较困难的。纳米材料的小尺寸效应和表面效应，不仅使其熔点降低，且相变温度也降低 了，从而在低温下就能进行固相反应，获得烧结性能好的复合材料。纳米陶瓷材 料的制备通常的陶瓷是借助于高温高压使各种颗粒融合在一起制成的。由于纳米 材料粒径非常小、熔点低、相变温度低，故在低温低压下就可用它们作原料生产 出质地致密、性能优异的纳米陶瓷。纳米陶瓷具有塑性强、硬度高、耐高温、耐

3、腐蚀、耐磨的性能，它还具有高磁化率、高矫顽力、低饱和磁矩、低磁耗以及光 吸收效应，这些都将成为材料开拓应用的一个崭新领域，并将会对高技术和新材 料的开发产生重要作用。2、生物医学中的纳米技术应用从蛋白质、DNA、RNA到病毒，都在1-100nm的尺度范围，从而纳米结构也 是生命现象中基本的东西。细胞中的细胞器和其它的结构单元都是执行某种功能 的“纳米机械”，细胞就象一个个“纳米车间”，植物中的光合作用等都是“纳米 工厂”的典型例子。遗传基因序列的自组装排列做到了原子级的结构准确，神经 系统的信息传递和反馈等都是纳米科技的典范。生物合成和生物过程已成为启发 和制造新的纳米结构的源泉，研究人员正效

4、法生物特性来实现技术上的纳米级控 制和操纵。纳米微粒的尺寸常常比生物体内的细胞、红血球还要小，这就为医学 研究提供了新的契机。目前已获得较好应用的实例有：利用纳米SiO2微粒实现 细胞分离的技术，纳米微粒，特别是纳米金（Au）粒子的细胞内部染色，表面包 覆磁性纳米微粒的新型药物或抗体进行局部定向治疗等。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芯片）等，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。将直接应用于临床诊断，药物开发和人类遗传诊断。植入人体后 可使人们随时随地都可享受医疗，而且可在动态检测中发现疾病的先兆信息，使 早期诊断和

5、预防成为可能。纳米生物材料也可以分为两类，一类是适合于生物体 内的纳米材料，如各式纳米传感器，用于疾病的早期诊断、监测和治疗。各式纳 米机械系统可以快速地辨别病区所在，并定向地将药物注入病区而不伤害正常的 组织或清除心脑血管中的血栓、脂肪沉积物，甚至可以用其吞噬病毒，杀死癌细 胞。另一类是利用生物分子的活性而研制的纳米材料，它们可以不被用于生物体， 而被用于其它纳米技术或微制造。3、新的国防科技革命纳米技术将对国防军事领域带来革命性的影响。例如：纳米电子器件将用于 虚拟训练系统和战场上的实时联系；对化学、生物、核武器的纳米探测系统；新 型纳米材料可以提高常规武器的打击与防护能力；由纳米微机械系

6、统制造的小型 机器人可以完成特殊的侦察和打击任务；纳米卫星可用一枚小型运载火箭发射千 百颗，按不同轨道组成卫星网，监视地球上的每一个角落，使战场更加透明。而 纳米材料在隐身技术上的应用尤其引人注目。在雷达隐身技术中，超-高-频（SHF， GHz）段电磁波吸波材料的制备是关键。纳米材料正被作为新一代隐身材料加以 研制。由于纳米材料的界面组元所占比例大，纳米颗粒表面原子比例高，不饱和 键和悬挂键增多。大量悬挂键的存在使界面极化，吸收频带展宽。高的比表面积 造成多重散射。纳米材料的量子尺寸效应使得电子的能级分裂，分裂的能级间距 正处于微波的能量范围，为纳米材料创造了新的吸波通道。纳米材料中的原子、

7、电子在微波场的辐照下，运动加剧，增加电磁能转化为热能的效率，从而提高对 电磁波的吸收性能。美国研制的“超黑粉”纳米吸波材料对雷达波的吸收率达 99%，法国研制的CoNi纳米颗粒被覆绝缘层的纳米复合材料，在2-7GHz范围内， 其m0和mCC几乎均大于6。国外正致力于研究可覆盖厘米波、毫米波、红外、 可见光等波段的纳米复合材料，并提出了单个吸收粒子匹配设计机理，这样可以 充分发挥单位质量损耗层的作用。纳米材料在具备良好的吸波功能的同时，普遍 兼备了薄、轻、宽、强等特点。纳米材料中的硼化物、碳化物，铁氧体，包括纳 米纤维及纳米碳管在隐身材料方面的应用都将大有作为。4、其他领域除此之外，纳米材料还在诸如海水净化、航空航天、环境能源、微电子学等 其他领域也有着逐渐广泛的应用，纳米材料在这些领域都在逐渐发挥着光和热。南京东纳生物科技有限公司是