什么是纳米技术
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四年级《纳米技术就在我们身边》常用知识点总结四年级《纳米技术就在我们身边》原文纳米技术是20世纪90年代兴起的高新技术。
如果说20世纪是微米的世纪,21世纪必将是纳米的世纪。
什么是纳米技术呢?这得从纳米说起。
纳米是非常非常小的长度单位,1纳米等于10亿分之一米。
如果把直径为1纳米的小球放到乒乓球上,相当于把乒乓球放在地球上,可见纳米有多么小。
纳米技术的研究对象一般在1纳米到100纳米之间,不仅肉眼根本看不见,就是普通的光学显微镜也无能为力。
这种小小的物质拥有许多新奇的特性,纳米技术就是研究并利用这些特性造福于人类的一门学问。
纳米技术就在我们身边。
冰箱里面用到一种纳米涂层,具有杀菌和除臭功能,能够使食物保质期和蔬菜保鲜期更长。
有一种叫作“碳纳米管”的神奇材料,比钢铁结实百倍,而且非常轻,将来我们有可能坐上“碳纳米管天梯”到太空旅行。
在最先进的隐形战机上,用到一种纳米吸波材料,能够把探测雷达波吸收掉,所以雷达根本看不见它。
纳米技术可以让人们更加健康。
癌症很可怕,但如果在只有几个癌细胞的时候就能够发现的话,死亡率会大大降低。
利用极其灵敏的纳米检测技术,可以实现疾病的早期检测与预防。
未来的纳米机器人,甚至可以通过血管直达病灶,杀死癌细胞。
生病的时候,需要吃药。
现在吃一次药最多管一两天,未来的纳米缓释技术,能够让药物效力缓慢地释放出来,服一次药可以管一周,甚至一个月。
纳米技术将给人类的生活带来深刻的变化。
在不远的将来,我们的衣食住行都会有纳米技术的影子。
四年级《纳米技术就在我们身边》知识点我会写:纳:纳米接纳容纳吐故纳新拥:拥有拥抱拥挤蜂拥而至箱:冰箱信箱邮箱箱子臭:除臭臭气臭味遗臭万年蔬:蔬菜果蔬时蔬瓜果菜蔬碳:低碳碳酸二氧化碳钢:钢铁钢笔钢琴百炼成钢隐:隐蔽隐藏隐患若隐若现健:健康强健健身健忘康:健康康乐小康康庄大道胞:细胞胞衣胞兄侨胞同胞疾:疾病顽疾疾驰疾恶如仇防:预防防御国防防微杜渐灶:灶台灶王病灶另起炉灶需:需要必需军需各取所需书写指导:“臭”上下结构,上面是个”自”下面是个“犬”,不要少写“自”里的一横和“犬”上的一点。
部编版四年级下册语文第7课《纳米技术就在我们身边》课文原文及知识点纳米技术是20世纪90年代兴起的高新技术。
如果说20世纪是微米的世纪,21世纪必将是纳米的世纪。
什么是纳米技术呢?这得从纳米说起。
纳米是非常非常小的长度单位,1纳米等于10亿分之一米。
如果把直径为1纳米的小球放到乒乓球上,相当于把乒乓球放在地球上,可见纳米有多么小。
纳米技术的研究对象一般在1纳米到100纳米之间,不仅肉眼根本看不见,就是普通的光学显微镜也无能为力。
这种小小的物质拥有许多新奇的特性,纳米技术就是研究并利用这些特性造福于人类的一门学问。
纳米技术就在我们身边。
冰箱里面用到一种纳米涂层,具有杀菌和除臭功能,能够使食物保质期和蔬菜保鲜期更长。
有一种叫作“碳纳米管”的神奇材料,比钢铁结实百倍,而且非常轻,将来我们有可能坐上“碳纳米管天梯”到太空旅行。
在最先进的隐形战机上,用到一种纳米吸波材料,能够把探测雷达波吸收掉,所以雷达根本看不见它。
纳米技术可以让人们更加健康。
癌症很可怕,但如果在只有几个癌细胞的时候就能够发现的话,死亡率会大大降低。
利用极其灵敏的纳米检测技术,可以实现疾病的早期检测与预防。
未来的纳米机器人,甚至可以通过血管直达病灶,杀死癌细胞。
生病的时候,需要吃药。
现在吃一次药最多管一两天,未来的纳米缓释技术,能够让药物效力缓慢地释放出来,服一次药可以管一周,甚至一个月。
纳米技术将给人类的生活带来深刻的变化。
在不远的将来,我们的衣食住行都会有纳米技术的影子。
__________本文作者刘忠范,选作课文时有改动。
我会写:纳:纳米接纳容纳吐故纳新拥:拥有拥抱拥挤蜂拥而至臭:除臭臭气臭味遗臭万年蔬:蔬菜果蔬时蔬瓜果菜蔬碳:低碳碳酸二氧化碳钢:钢铁钢笔钢琴百炼成钢隐:隐蔽隐藏隐患若隐若现健:健康强健健身健忘康:健康康乐小康康庄大道胞:细胞胞衣胞兄侨胞同胞疾:疾病顽疾疾驰疾恶如仇防:预防防御国防防微杜渐灶:灶台灶王病灶另起炉灶需:需要必需军需各取所需书写指导:“臭”上下结构,上面是个“自”下面是个“犬”,不要少写“自”里的一横和“犬”上的一点。
纳米介绍"纳米"是英文nano的译名,是一种长度单位,原称毫微米,就是10的-9次方米(10亿分之一米),约相当于45个原子串起来那么长。
纳米结构通常是指尺寸在100纳米以下的微小结构。
从具体的物质说来,人们往往用细如发丝来形容纤细的东西,其实人的头发一般直径为20-50微米,并不细。
单个细菌用肉眼看不出来,用显微镜测出直径为5微米,也不算细。
极而言之,1纳米大体上相当于4个原子的直径。
假设一根头发的直径为0.05毫米,把它径向平均剖成5万根,每根的厚度即约为1纳米。
纳米技术纳米科学与技术,有时简称为纳米技术,是研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。
1981年扫描隧道显微镜发明后,诞生了一门以0.1到100纳米长度为研究分子世界,它的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品。
因此,纳米技术其实就是一种用单个原子、分子射程物质的技术。
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。
纳米科学与技术主要包括:纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等。
这七个相对独立又相互渗透的学科和纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征这三个研究领域。
纳米材料的制备和研究是整个纳米科技的基础。
其中,纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础,而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。
从迄今为止的研究来看,关于纳米技术分为三种概念:第一种,是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。
根据这一概念,可以使组合分子的机器实用化,从而可以任意组合所有种类的分子,可以制造出任何种类的分子结构。
这种概念的纳米技术还未取得重大进展。
第二种概念把纳米技术定位为微加工技术的极限。
也就是通过纳米精度的"加工"来人工形成纳米大小的结构的技术。
这种纳米级的加工技术,也使半导体微型化即将达到极限。
纳米技术学习报告08测控1班杨波撼081013113首先我对我们学习的纳米技术做一个归纳总结:1.什么是纳米科技?纳米科技是指在纳米尺度(0.1nm到l00nm之间)上研究物质(包括原子、分子的操纵)的特性和相互作用,以及利用这些特性的多学科交叉的科学和技术。
2.纳米测量技术的地位、作用和前景1)从纳米技术的发展来看, 纳米测量技术的地位和作用是至关重要的。
2)纳米加工和制造都离不开纳米测量。
3)纳米材料质量的检测、控制也与纳米测量息息相关。
4)纳米测量技术和测量装置,不仅是21世纪纳米技术实用过程中必须关注的焦点,而且也是21世纪计量测试领域研究的重中之重。
随着纳米技术的迅猛发展,纳米测量技术将不断发展,并开拓新原理、新方法和新应用。
3.常见纳米传感器1)目前的纳米传感器基本上可以分为两大类,一类就是在传统的高精度位移传感器基础上,通过提高其精度、分辨率而制成的纳米级位移传感器,主要包括电容纳米传感器,电感纳米传感器,电阻应变纳米传感器等。
2)另一类是基于新原理,新概念而发明的新型纳米传感器,也就是我们通常所说的纳米探针。
4影响纳米测量的因素纳米计量并不是传统计量技术的简单拓展。
由于纳米尺度接近原子极限,它的测量方法和仪器都有自己的独特性。
1)纳米计量必须提供纳米级甚至亚纳米级测量精度,因此纳米计量涉及并利用了多种学科,特别是物理学中的某些基本理论和基本现象,如光干涉原理、隧道效应和晶体衍射理论等等;2)纳米计量必须保证在纳米尺度上有相对稳定的复现性,所以它的测量和校正方法与传统计量方法既有相似性又有自己的独特性;3)由于纳米计量实现度量的精度高、难度大,纳米计量仪器的造价和维护费用普遍很高;4)实现纳米计量往往对环境要求很高,需要严格控制环境湿度、温度和振动等非理想因素,也就是营造纳米计量环境。
5.电子显微镜的组成电子显微镜一般由电子光学部分,电气系统和真空系统三大部分组成。
其中电气系统的作用是提供电镜所需的各种电压、电流及完成控制功能。
纳米技术的含义纳米技术(nanotechnology)是用单个原子、分子制造物质的科学技术。
纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物,纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术,例如纳电子学、纳米材科学、纳机械学等纳米技术的作用纳米技术是20世纪90年代出现的一门新兴技术。
它是在0.10至100纳米(即十亿分之一米)尺度的空间内,研究电子、原子和分子运动规律和特性的崭新技术。
当空间尺度足够小的时候,以分子或者更小的单位排列的时候,就会发现很多比现实世界更为奇异的事情。
这是因为运用纳米技术之后,分子或者原子等粒子的结构会发生很大的改变,当然也就会产生更多的原来不具备的特性。
比如说运用纳米技术之后,衣服脏了只需要用清水洗一下就干净了,比如玻璃杯摔不坏,当然这是普通的日常生活的应用。
对于高端的技术来讲,纳米技术更为重要。
纳米技术在超导的应用方面,集成电路的发展方面都具有重要的地位。
例如后者,大家都知道CPU是一种超大规模的集成电路,现在很普遍的P4技术是运用 0.09微米的工艺来书写的;当然CPU的集成度还需要提高,运算速度还需要提高等等,这就要求在电路已经达到极限的情况下更注意电路的宽度的提高了。
未来CPU的发展还需要依靠纳米技术来改进和提高了。
纳米技术是一种新型技术,它是建立在微观的技术基础之上的,所以需要投入的资金和技术都是非常大的,但是一旦达到工业生产之后它所创造的产值往往是异常丰富的。
主要用途医药使用纳米技术能使药品生产过程越来越精细,并在纳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药品。
纳米材料粒子将使药物在人体内的传输更为方便,用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织。
使用纳米技术的新型诊断仪器只需检测少量血液,就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病。
纳米技术的发展现状与未来趋势展望纳米技术,作为一个被广泛探讨和研究的前沿科学领域,已经在许多领域取得了重要的突破。
本文将介绍纳米技术的发展现状,并探讨未来纳米技术的发展趋势。
首先,让我们来了解一下什么是纳米技术。
纳米技术是指通过控制和调整物质的原子或分子尺度进行材料设计、制备和应用的科学和技术。
纳米技术的最大特点就是能够在纳米级别上操作和操纵物质,从而赋予材料以全新的性能和特性。
目前,纳米技术已经在许多领域取得了重要的进展。
例如,在材料科学领域,纳米技术已经成功地制备出了许多具有特殊性能的纳米材料,如石墨烯、纳米金、纳米银等。
这些纳米材料不仅具有较大的比表面积和较小的尺寸效应,还具有优异的导电、导热、光学、磁性等性能,因此在能源、环境、生物医药等领域具有广泛的应用前景。
另外,纳米技术在生物医药领域也有着巨大的潜力。
纳米药物可以通过调控药物的释放速率和靶向性,提高药物的疗效并减少副作用。
纳米技术还可以用于诊断和治疗癌症等疾病。
例如,纳米颗粒可以作为药物载体,将药物直接送达到肿瘤细胞,并释放出药物以发挥治疗作用。
此外,纳米技术还可以用于生物传感和基因治疗等领域,为医学科学的发展带来新的机遇。
在能源领域,纳米技术也有着重要的应用。
通过利用纳米级别的结构和特性,科学家们研制出了高效的太阳能电池、燃料电池和储能材料。
纳米技术可以提高光电转换效率和电池能量密度,从而推动清洁能源的发展和利用。
纳米技术的发展还面临着许多挑战和困难。
首先,纳米技术的安全性和生态环境问题需要引起足够的重视。
纳米材料具有特殊的物理、化学和生物学性质,对人体和环境可能产生潜在的风险。
因此,科学家们需要在纳米材料的设计、合成和应用中充分考虑安全性和环境影响,并加强相关的监管和评估。
从未来发展的角度来看,纳米技术有许多值得期待的趋势。
首先,纳米技术将进一步与其他前沿技术相结合,如人工智能、量子计算和生物技术等,形成交叉学科的融合。
这将极大地推动科学研究和技术创新的发展,并在各个领域带来新的突破。
什么是纳米技术?
“纳米”是英文namometer的译名,是一种度量单位,1纳米为百万分之一毫米,即1毫微米,也就是十亿分之一米,约相当于45个原子串起来那么长。
纳米结构通常是指尺寸在100纳米以下的微小结构。
1982年扫描隧道显微镜发明后,便诞生了一门以01至100纳米长度为研究分子世界,它的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品。
因此,纳米技术其实就是一种用单个原子、分子制造物质的技术。
从迄今为止的研究状况看,关于纳米技术分为三种概念。
第一种,是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。
根据这一概念,可以使组合分子的机器实用化,从而可以任意组合所有种类的分子,可以制造出任何种类的分子结构。
这种概念的纳米技术未取得重大进展。
第二种概念把纳米技术定位为微加工技术的极限。
也就是通过纳米精度的“加工”来人工形成纳米大小的结构的技术。
这种纳米级的加工技术,也使半导体微型化即将达到极限。
现有技术即便发展下去,从理论上讲终将会达到限度。
这是因为,如果把电路的线幅变小,将使构成电路的绝缘膜的为得极薄,这样将破坏绝缘效果。
此外,还有发热和晃动等问题。
为了解决这些问题,研究人员正在研究新型的纳米技术。
第三种概念是从生物的角度出发而提出的。
本来,生物在细胞和生物膜内就存在纳米级的结构。
1980年的一天,在澳大利亚的茫茫沙漠中有一辆汽车在高速奔驰,驾车人是一位德国物理学家H格兰特(Gleiter)教授。
他正驾驶租用的汽车独自横穿澳大利亚大沙漠。
空旷、寂寞、孤独,使他的思维特别活跃。
他是一位长期从事晶体物理研究的科学家。
此时此刻,一个长期思考的问题在他的脑海中跳动:如何研制具有异乎寻常特性的新型材料?
在长期的晶体材料研究中,人们视具有完整空间点阵结构的实体为晶体,是晶体材料的主体;而把空间点阵中的空位、替位原子、间隙原子、相界、位错和晶界看作晶体材料中的缺陷。
此时,他想到,如果从逆方向思考问题,把“缺陷”作为主体,研制出一种晶界占有相当大体积比的材料,那么世界将会是怎样?格兰特教授在沙漠中的构想很快变成了现实,经过4年的不懈努力,他领导的研究组终于在1984年研制成功了黑色金属粉末。
实验表明,任何金属颗粒,当其尺寸在纳米量级时都呈黑色。
纳米固体材料(nanometer sized materials)就这样诞生了。
纳米材料一诞生,即以其异乎寻常的特性引起了材料界的广泛关注。
这是因为纳米材料具有与传统材料明显不同的一些特征。
例如,纳米铁材料的断裂应力比一般铁材料高12倍;气体通过纳米材料的扩散速度比通过一般材料的扩散速度快几千倍等;纳
米相的铜比普通的铜坚固5倍,而且硬度随颗粒尺寸的减小而增大;纳米陶瓷材料具有塑性或称为超塑性等。
效应颜料这是纳米材料最重要最有前途的用途之一,特别是在汽车的涂装业中,因为纳米材料具有随角变统汽车面漆大增光辉,深受配受专家的喜爱。
防护材料由于某些纳米材料透明性好和具有优异的紫外线屏蔽作用。
在产品和材料中添加少量(一般不超过含量的2%)的纳米材料,就会大大减弱紫外线对这些产品和材料的损伤作用,使之更加具有耐久性和透明性。
因而被广泛用于护肤产品、所装材料、外用面漆、木器保护、天然和人造纤维以及农用塑料薄膜等方面。
精细陶瓷材料使用纳米材料可以在低温、低压下生产质地致密且性能优异的陶瓷。
因为这些纳米粒子非常小,很容易压实在一起。
此外,这些粒子陶瓷组成的新材料是一种极薄的透明涂料,喷涂在诸如玻璃、塑料、金属、漆器甚至磨光的大理石上,具有防污、防尘、耐刮、耐磨、防火等功能。
涂有这种陶瓷的塑料眼镜片既轻又耐磨,还不易破碎。
催化剂纳米粒子表面积大、表面活性中心多,为做催化剂提
供了必要的条件。
目前用纳米粉材如铂黑、银、氧化铝和氧化铁等直接用于高分子聚合物氧化、还原及合成反应的催化剂,可大大提高反应效率。
利用纳米镍粉作为火箭固体燃料反应催化剂,燃烧效率可提高100倍,如用硅载体镍催化剂对丙醛的氧化反应表明,镍粒径在5nm以下,反应选择性发生急剧变化,醛分解反应得到有效控制,生成酒精的转化率急剧增大。
磁性材料纳米粒子属单磁畴区结构的粒子,它的磁化过程完全由旋转磁化进行,即使不磁化也是永久性磁体,因此用它可作永久性磁性材料。
磁性纳料粒具有单磁畴结构及矫顽力很高的特征,用它来做磁记录材料可以提高信噪比,改善图象质量。
当磁性材料的粒径小于临界半径时,粒子就变得有顺磁性,称之为超顺磁性,这时磁相互作用弱。
利用这种超强磁性可作磁流体,磁流体具有液体的流动性和磁体的磁性,它在工业废液处理方面有着广阔的应用前景。
传感材料纳米粒子具有高比表面积、高活性、特殊的物理性质及超微小性等特征,是适合用作传感器材料的最有前途的材料。
外界环境的改变会迅速引起纳料粒子表面或界面离子价态和电子运输的变化,利用其电阻的显著变化可做成传感器,其特点是响应速度快、灵敏度高、选择性优良。
材料的烧结由于纳米粒子的小尺寸效应及活性大,不论高熔点材料还是复合材料的烧结,都比较容易。
具有烧结温度低、烧结时间短,而且可得到烧结性能良好的烧结体。
例如普通钨粉耐在3000℃的高温下烧结,而当掺入01%~05%的纳米镍粉时,烧结成形温度可降低到1200℃到1311℃。
医学与生物工程纳米粒子与生物体有着密切的关系。
如构成生命要素之一的核糖核酸蛋白质复合体。
其粒度在15~20nm 之间,生物体内的多种病毒也是纳米粒子。
此外用纳米Si02微粒可进行细胞分离,用金的纳米粒子进行定位病变治疗,以减少副作用等。
研究纳米生物学可以在纳米尺度上了解生物大分子的精细结构及其与功能的关系,获取生命信息,特别是细胞内的各种信息,中利用纳米粒子研制成机器人,注入人体血管内,对人体进行全身健康检查,疏通脑血管中的血栓,清除心脏动脉脂肪沉积物。
甚至还能吞噬病毒、杀死癌细胞等。
印刷油墨根据纳米材料粒子大小不同,具有不同的颜色这一特点,可不依靠化学颜料而选择颗粒均匀、体积适当的粒子材料来制得各种颜色的油墨。
能源与环保德国科学家正在设计用纳料材料制作一个高温燃烧器,通过电化学反应过程,不经燃烧就把天然气转化为电能。
燃料的利用率要比一般电厂的效率提高20%至30%,而且大大减
少了二氧化碳的排气量。
微器件纳米材料,特别是纳米线,可以使芯片集成度提高,电子元件体积缩小,使半导体技术取得突破性进展,大大提高了计算机的容量和进行速度,对微器件制作起决定性的推动作用。
纳米材料在使机器微型化及提高机器容量方面的应用前景被很多发达国家看好,有人认为它可能引发新一轮工业革命。
光电材料与光学材料纳米材料由于其特殊的电子结构与光学性能作为非线性光学材料、特异吸光材料、军事航空中用的吸波隐身材料,以及包括太阳能电池在内的储能及能量转换材料等具有很高的应用价值。
增强材料纳米结构的合金具有很高的延展性等,在航空航天工业与汽车工业中是一类很有应用前景的材料;纳米硅作为水泥的添加剂可大大提高其强度;纳米纤维作硫化橡胶的添加剂可增强橡胶并提高其回弹性,纳米管在作纤维增强材料方面也有潜在的应用前景。
纳米滤膜采用纳米材料发展出分离仅在分子结构上有微小差别的多组分混合物,实现高能分离操全的纳米滤膜。
其它还有将纳米材料用作火箭燃料推进剂、H2分离膜、颜料稳定剂及智能涂
料、复合磁性材料等。
纳料材料由于具有特异的光、电、磁、热、声、力、化学和生物学性能,广泛应用于宇航、国防工业、磁记录设备、计算机工程、环境保护、化工、医药、生物工程和核工业等领域。
不仅在高科技领域有不可替代的作用,也为传统产业带来生机和活力。
可以预言,纳米材料制备技术的不断开发及应用范围的拓展,必将对传统的化学工业和其它产业重大影响。