纳米科技与人类生活
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纳米生活中的例子近年来,纳米技术的发展已经逐渐渗透到生活的方方面面。
从保健、洁具、家电到纺织品、食品、化妆品等等,纳米技术都为这些物品带来了新的先进功能。
下面将介绍几个纳米生活中的例子。
1. 纳米空气净化器空气净化器是我们常用的家用电器,而日本科学家研发出的纳米空气净化器,则将空气净化做到了更细致、更彻底的程度。
这种纳米空气净化器的过滤网可以过滤除直径为1纳米以上的微粉尘,脱臭效果更加显著。
同时,该净化器还具有拍击自清洁功能,长期使用后也只要简单的清洗即可。
2. 纳米抗菌洗衣液由于纳米技术可深入生物分子层面,故可具备很好的抗菌功能。
纳米抗菌洗衣液则利用了这一特性,使处理后的衣物不仅能够清洁彻底,而且还能具备很好的驱除细菌的作用。
对于位于繁忙都市中的白领一族,这种抗菌技术能够保证他们的衣物整洁卫生。
3. 纳米除菌擦地机经过日积月累,家里的地面总会有许多难以清洁的细菌残留。
而使用擦地机清洁地面则是比较有效的方式。
而纳米除菌擦地机不仅能够将地面清洁得更彻底,还能够深入地打击地面中的病菌,使居住空间的清洁度、卫生度得到更加有效的保证。
4. 纳米发饰现在市场上有很多纳米发饰产品,它们有的可以根据人体体温而改变颜色,有的则可以释放出特殊的磁波等等,这都是得益于纳米技术的发展。
如冷热变色发卡、可持续8小时的发际线暖贴、具有电磁隔离功能的防波发夹等等,这些发饰以其独特的功能和颜色吸引了很多时尚人士的关注。
5. 纳米食品纳米技术也可以应用于食品领域,像作为食品包装的纳米材料可以有效的延长食品的保质期。
而一些新型的纳米食品,则具有更高的营养价值和健康效果,如维生素纳米水、纳米膳食纤维等等。
这些纳米食品不仅可以满足人们日常的营养需求,还可以帮助人们预防或缓解一些疾病。
6. 纳米抹布纳米抹布也是一个比较常见的生活中的应用了纳米技术的产品。
这种抹布的表面由纳米微孔构成,能够紧密吸附住表面的污垢,而不会将其再次释放出来。
与传统的抹布相比,纳米抹布的吸力更强、更加彻底,能够在清洁时省下很多的时间和力气。
影响未来人类生活的世界三大新科技世界科技浪潮波涛汹涌,一个个新进展、新突破令人目不暇接。
目前,众多的国家和地区在科技前沿展开竞争,竞争热点领域则是信息通信技术、生命科学和纳米科技三大领域。
其中,信息通信技术被认为是当前最关键的技术,在21世纪上半叶仍将起主导作用。
此外,生命科学将对人民健康、财富创造和环境质量产生重大影响,将为人类生命护航;纳米科技作为未来的启动技术,将为人类生活提速,一个全新的宽广视野将由此展开。
刚刚过去的一年,也是这三大领域取得新进展的一年。
生命科学潜力无限近一年半以来,破译生命密码的人类基因组计划日渐进入尾声,随之而来的以蛋白质和药物基因学为研究重点的后基因组时代已经拉开序幕,人类进一步迈向对自身的深入了解。
人类基因组计划的顺利进行为后基因组时代的研究奠定了坚实的基础。
2000年6月26日,参与人类基因组计划的中国、美国、德国、日本、法国、英国等六国科学家向全世界宣布人类基因组工作草图绘制成功。
人类基因组工作草图涵盖了人类基因组97%以上的信息,标志着科学家基本完成了人类基因组测序计划。
2001年2月12日,上述六国科学家和美国塞莱拉公司联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。
科学家认为,“人类基因组计划”是继“曼哈顿”原子弹计划、“阿波罗”登月计划之后自然科学史上的第三大计划。
如今,世界上多家制药公司和生物技术公司正在后基因组时代的研究中展开竞争。
但是,目前测定蛋白质的技术还远远落后于破译基因组的工具。
据估计,人体内可能有几十万种蛋白质,大概需要10年时间进行识别。
人类基因组研究的发展还将促进生命科学与信息科学等相结合,带动一批新兴高技术产业的发展。
据预测,在未来10至20年里,基因组研究重点将进入确定基因结构与功能等应用研究阶段,生命科学因此将迎来新的大发展。
去年7月2日,世界第一颗全植入人造心脏开始起跳。
这一天,生命垂危的心脏病患者罗伯特.图斯在美国肯塔基州被成功植入了一颗与体外彻底隔绝、能够自主运行的人造心脏。
纳米技术在生活中的应用都有哪些纳米技术是一种革命性的科学技术,其应用领域非常广泛,可以在医疗、能源、环境保护、电子产品等多个领域发挥作用。
在生活中,纳米技术的应用也越来越多,给我们的生活带来了许多便利和改变。
下面就让我们来看看纳米技术在生活中的应用都有哪些。
首先,纳米技术在医疗领域的应用非常广泛。
纳米技术可以用于药物的输送和释放,通过纳米粒子可以将药物精确地输送到病变组织,减少药物对健康组织的损害,提高治疗效果。
此外,纳米技术还可以用于制备人工关节、人工心脏等医疗器械,提高其耐用性和生物相容性,为患者提供更好的治疗选择。
其次,纳米技术在能源领域的应用也非常重要。
纳米技术可以用于制备高效的太阳能电池和储能设备,提高能源利用效率,减少能源消耗。
此外,纳米技术还可以用于制备高效的节能材料,如保温材料、隔热材料等,减少建筑能耗,改善室内环境。
另外,纳米技术在环境保护领域的应用也非常重要。
纳米技术可以用于制备高效的污水处理材料和空气净化材料,净化环境,改善人们的生活质量。
此外,纳米技术还可以用于制备高效的环保材料,如可降解塑料、环保涂料等,减少对环境的污染。
最后,纳米技术在电子产品领域的应用也非常广泛。
纳米技术可以用于制备高性能的电子元器件,提高电子产品的性能和稳定性,满足人们对电子产品的高要求。
此外,纳米技术还可以用于制备柔性电子产品,如柔性显示屏、柔性电池等,为人们的生活带来更多的便利。
总的来说,纳米技术在生活中的应用非常广泛,涉及医疗、能源、环境保护、电子产品等多个领域,给我们的生活带来了许多便利和改变。
随着纳米技术的不断发展和应用,相信它将会在更多领域发挥作用,为人们的生活带来更多的惊喜和便利。
纳米技术对环境和人类健康的影响近年来,随着科技的飞速发展,人们对纳米技术的研究和应用越来越深入。
纳米技术是指制造、加工和操作尺度为纳米级别(10的-9次方米)的物质和器件的技术。
由于其具有超小尺寸、巨大比表面积、量子效应和量子限制等特殊性质,纳米技术被广泛应用于医药、电子、材料、能源等领域,并被誉为“21世纪的科技革命”。
然而,随着纳米技术的不断发展,人们越来越关注其对环境和人类健康的影响。
在此,我们将对纳米技术对环境和人类健康的影响进行分析和探讨。
一、纳米技术对环境的影响1. 污染问题纳米颗粒在制造和应用过程中容易散发出有害物质,如金属离子、二氧化硅、二氧化钛等,这些物质会在大气、土壤、水体等环境中累积和富集,对生态环境和人类健康造成潜在危害。
同时,纳米颗粒还具有高速扩散能力、长时间存在性和毒性等特殊性质,这些都增加了其污染环境的难度和危险性。
2. 生态影响纳米颗粒对生物体的影响常常因其微小尺寸、巨大比表面积等特殊性质而变得复杂和难以预测。
近年来的研究表明,纳米颗粒可能对海洋生态系统中的微生物、浮游生物、底栖生物等造成影响,影响其生长、繁殖和生态功能。
纳米颗粒还可能与植物和动物相互作用,从而影响其生长和保健等生态问题。
3. 资源浪费纳米技术的加工和制造需要消耗大量的能源和化学物质,这不仅导致资源浪费和环境压力,还会对环境和人类健康造成负面影响。
同时,纳米技术的废弃和回收处理也面临难题,如何有效减少纳米颗粒的排放和处理已成为亟待解决的问题。
二、纳米技术对人类健康的影响1. 毒性和生物影响纳米颗粒具有与其体积和成分无关的极强毒性、很强的生物可吸入性和生物可摄入性等特性,其能够直接进入人体内部并与细胞、组织、器官等相互作用,从而对人体健康造成影响。
纳米颗粒可以引起肺部和呼吸系统等多种疾病,并可能与神经系统、心血管系统、生殖系统等相互作用,从而影响人类健康。
2. 填料和辅助材料问题纳米技术被广泛应用于医药、食品、化妆品等领域,其中纳米凝胶、纳米药物、纳米保健品等被用作人类健康保健的缓解或治疗方式。
纳米科技在现代生活中的应用
纳米科技是一种研究和控制物质在纳米尺度下结构、性质和行为的技术,它已经逐渐应用到现代生活中,并对人类生活产生了巨大的影响。
下面是一些纳米科技在现代生活中的应用:
医疗保健:纳米技术可以被用于医疗保健领域,包括疾病的诊断和治疗,例如纳米技术的药物传递系统可以更好地控制药物释放的速度和位置,从而提高药物治疗效果。
食品工业:纳米技术可以被用于食品工业中,例如纳米材料可以被用于食品包装材料中,防止食物变质和污染。
环境保护:纳米技术可以被用于环境保护领域,例如纳米材料可以被用于净化水和空气中的污染物,从而改善环境质量。
能源:纳米技术可以被用于能源领域,例如纳米材料可以被用于太阳能电池、燃料电池和储能设备等,从而提高能源利用效率。
电子产品:纳米技术可以被用于电子产品中,例如纳米材料可以被用于电子产品的芯片和显示屏中,从而提高电子产品的性能和效率。
总之,纳米技术已经逐渐被应用到各个领域中,并对现代生活产生了巨大的影响。
随着纳米技术的不断发展和突破,我们相信它将会在未来的生活中发挥更加重要的作用。
纳米科技就在我们身边读后感纳米科技就在我们身边随着科技的发展,我们的生活也愈发便利和丰富。
其中,纳米科技的突破性进展更是让人惊叹不已。
纳米科技已经在各个领域展现出巨大的潜力,并渐渐渗透到我们的日常生活中。
无论是医学、能源、材料和电子等各个领域,纳米科技都在默默地改变着我们的生活方式。
在医学领域,纳米技术的应用已经取得了一系列令人瞩目的成果。
通过纳米粒子的应用,医生们可以更精准地治疗癌症等疾病。
纳米粒子可以被定向导航到肿瘤细胞,释放药物并精确杀灭癌细胞,不仅提高了疗效,减轻了副作用,还缩短了疗程。
同时,通过纳米材料的应用,医生们可以实现组织修复与再生,促进治疗和康复。
纳米技术的应用为医疗带来了巨大的变革,让医学更加个体化和精准化。
在能源领域,纳米技术也发挥着重要作用。
通过使用纳米材料,科学家们可以制造出高效的太阳能电池和储能设备。
纳米材料的特殊结构和优异性能,使得太阳能的转化效率大幅提升。
此外,纳米技术也可以改进传统能源的提取和利用方法,减少资源浪费,实现绿色能源的可持续发展。
纳米科技为能源问题提供了新的解决方案,为人类创造了更加清洁和可靠的能源供应。
在材料领域,纳米技术的应用也在不断拓展。
纳米材料的独特性能赋予了传统材料所没有的优势。
纳米涂层可以使材料具有超强的耐磨性和防腐蚀性,延长使用寿命。
纳米复合材料则可以实现材料的轻量化和高强度。
纳米材料可以制造出更加轻薄、透明、柔软的电子产品,提供更好的用户体验。
纳米技术的应用在材料领域带来了重大突破,推动了材料科学的发展。
在电子领域,纳米技术也有着广泛的应用。
通过纳米材料的制备和加工,科学家们可以制造出微型化和高性能的电子元件。
纳米电子元件的小尺寸和高集成度使得电子产品体积更小、速度更快,功能更强大。
纳米技术还可以实现柔性电子产品的制造,使得电子产品不再受限于传统硬件形态,赋予了电子产品更多的应用场景。
纳米科技为电子领域带来了新的突破,开创了一个全新的电子时代。
纳米科技在生活中的应用举例1.听说过EPS吗?就是汽车的汽油燃烧装置,她是应用纳米技术将汽油分子分割成纳米为单位的质子保证充分燃烧,这样应用的后果是,气体燃烧完全有助于动力提升,节约能源等等。
2.现在流行纳米洗涤,譬如说用纳米分子Na(OH)2制造的肥皂可以充分溶解于液体,有助于衣服污汁的分解,彻底洗尽衣物!3.现在医学上纳米手术已经达到比较成熟的状态,科学家运用纳米为单位的手术刀,可以最小的精确手术伤口的切割,保证血液的最少流动!纳米技术应用领域纳米技术在新世纪将推动信息技术、医学、环境科学、自动化技术及能源科学的发展,像抗生素、集成电路和人造聚合物在二十世纪发挥了重要作用一样,纳米技术在新世纪将人类的生活带来深远影响。
纳米技术将给医学带来变革:纳米级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;在人工器官外面涂上纳米粒子可预防移植后的排异反应;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(脱氧核糖核酸)诊断出各种疾病。
在电子领域,可以从阅读硬盘上读取信息的纳米级磁读卡机以及存储容量为目前芯片上千倍的纳米级存储器芯片都已投入生产。
可以预见,未来以纳米技术为核心的计算机处理信息的速度将更快,效率将更高。
环境科学领域将出现功能独特的纳米膜。
这种膜能够探测到由化学和生物制剂造成的污染,并能够对这些制剂进行过滤,从而消除污染。
尽管纳米技术前景诱人,但是在科学家真正掌握纳米技术之前,还有许多工作要做。
目前世界上许多实验室仍在研究如何自由地操纵原子和分子问题,这对於进一步探究如何将一个个原子重新组合成新的物质来说非常重要。
科学家认为,细胞本身就是“纳米技术大师”,细胞中所有的酶都是能完成独特任务的“纳米机器”。
它们在微观世界里能极其精确地制造物质,而这正是科学家希望通过纳米技术实现的梦想。
科学家希望通过对细胞的研究来进一步掌握纳米技术。
课文纳米技术就在我们身边篇1随着科技日新月异的改变,让我们生活更加的便利,像纳米科技就是很好的例子。
纳米这个新科技原理,就是模仿莲花表面的出淤泥而不染的特性,这种用莲花表面纳米化结构清洁的物理现象,又称作莲花效应,因此科学家们就可以利用纳米的特性,运用在日常生活用品上。
它灵活运用了食衣住行育乐,这六项生活需求,像美国的果汁瓶,在食品包装添加纳米颗粒,就可延长保存期限;还有受美国总统喜爱的纳米领带,它是在衣料纤维上,涂覆疏水性的纳米科技,所以只要轻轻一弹,灰尘就会掉下来;甚至未来或许不用带厚重的书,只要带着一张比信用卡还要薄的电子书,就搞定了,因为电子书的面板是由上百万个纳米颗粒所组成,借着电压控制了原子排列,组合成不同的字,这些都是利用纳米的好例子。
介绍完纳米科技所带来的方便,相信令你大开眼界,未来也许还会发明出只要藉着我们的手指头,就可以控制生活周遭的纳米科技也说不定,因为发明本来就是要大家生活品质更佳,所以只要努力不放弃的科学家精神,和天马行空的想象力,我相信我们的未来一定会更美好。
篇2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。
如果要把纳米技术应用到衣服上,我会发明一种免洗防水衣。
这种衣服在布料的表面上涂有纳米涂层,污渍无法在上面停留。
就算有污渍,也只要抖一抖就能把它抖落。
而且,这种衣服是防水的,解决了下雨天衣服湿透,容易感冒的问题。
我还要发明一种保鲜专用冰箱。
这种冰箱里面有纳米涂层,在冰箱里的食物不会变质、发霉。
这样我们就不用经常去买菜了。
而且这种冰箱里的食物不会“串味”就算是和洋葱放在一起食物的气味也不会变化。
我还会发明一种防漏水纳米涂层。
有时一些老房子会漏水,只要涂上这种涂层,房子就永远不会漏水啦!如果能的话,我还要发明一种雨伞。
这种雨伞的伞面上运用了纳米技术,雨滴不会在伞上停留,而是会直接流下来,这样我们在下雨天回家后就不用把伞放在阳台上晒了。
纳米科技让生活更美好作文Nanotechnology, the manipulation of matter at the nanoscale, has the potential to revolutionize our lives in ways that are both profound and remarkable. It promises to enhance virtually every aspect of our existence, from healthcare to energy production, from transportation to environmental protection. The potential applications of nanotechnology are vast and diverse, and its impact on society is set to be nothing short of transformative.纳米科技,即对纳米尺度物质进行操控的技术,有潜力以深刻而显著的方式改变我们的生活。
它几乎可以加强我们生活的每个方面,从医疗保健到能源生产,从交通运输到环境保护。
纳米科技的潜在应用广泛而多样,其对社会的影响注定是革命性的。
In the realm of healthcare, nanotechnology offers the promise of more effective and personalized treatments. Nanoscale drugs and delivery systems can target specific cells or organs, improving the efficacy of therapeutics and reducing side effects. Nanorobots, theoretical nanoscale devices that could be programmed to perform specific tasks within the body, could revolutionize surgery and disease diagnosis.在医疗保健领域,纳米科技带来了更有效、更个性化治疗的希望。
纳米技术在衣食住行中的作用纳米技术在衣食住行中的作用主要体现在以下几个方面。
首先,纳米技术可以改善衣服的功能性。
纳米技术可以改变衣物的细节,改变衣物的布料,对衣服添加防水、防污染、防紫外线的功能。
这样的衣服不仅可以起到保护身体的作用,而且也可以使人们更加舒适。
其次,纳米技术也可以改善食品的安全性。
纳米技术可以消毒食品,可以有效地抑制有害微生物的生长,从而保证食品的安全性。
再次,纳米技术也可以改善住房环境。
纳米技术可以改善室内空气质量,可以活化室内空气,减少室内甲醛等有害物质,从而让房屋更加安全健康。
最后,纳米技术也可以改善出行环境。
纳米技术可以降低汽车尾气中污染物的释放,可以减少驾驶过程中的污染,使交通环境更加清洁。
总之,纳米技术在衣食住行中的应用可以提高生活品质,为人们的日常生活提供安全、舒适和健康的环境。
纳米科技与人类生活纳米,是一个十亿分之一米的长度单位。
纳米技术是人类首次用单个原子、分子自由排列物质的科学技术。
在20世纪发展改变了人类的生活方式,现代信息技术对人们的生活影响巨大,而纳米技术将在21世纪极大地影响人类的生活,继电子技术、现代信息技术等名词成为人们关注的热点后,“纳米”一词逐渐成为新世纪中人们关注的焦点,而且其影响力将大大高于计算机技术对我们的影响,这将会是一种让人意想不到的效果。
本文将概述纳米技术在日常生活、医疗保健、能源环保、工业生产、国防建设、百姓的衣食住行等各个领域所取得的应用以及发展前景。
一、在日常生活方面,不久的未来,有了防水防油的纳米材料做成的衣服,人们就不用洗衣服了,而且这种衣服穿着很舒服,不是像雨衣那样;用这种材料做成的红旗,即使下雨在室外也依然会高高飘扬。
往各种塑料、金属、漆器甚至磨光的大理石、大楼的玻璃墙、电视机的荧光屏上涂上纳米涂料,都会具有防污、防尘的效果,而且耐刮、耐磨、防火,戴上涂有纳米涂料的眼镜,在寒冷的冬季,人们从室外进入室内,就能避免眼镜上蒙上一层水气。
用纳米材料制成的茶杯等餐饮具将不易摔碎,若将抗菌物质进行纳米处理,在生产过程中加进去就能制成抗菌的日常用品,如现在市场上已出现的抗菌内衣和抗菌茶杯等,把纳米技术应用到化妆品中,护肤、美容的效果就会更佳,如何制成抗掉色的口红,可开发出防灼的高级化妆品等。
二、在电子信息领域,纳米技术将更会大显身手。
纳米技术会将超大规模集成电路的容量、速度提高1000倍而体积缩小1000倍,可以预见,计算机在普遍采用纳米材料后,计算机处理信息的速度将更快、效率将更高,而且将成为真正的“掌上电脑”;二三十年后,纳米让图书馆只有糖块大小;纳米技术将发展出个人随身办公室系统,我们就不必每天上下班了。
三、在能源、交通、环保等方面也将大有作为。
用纳米材料做成的电池,体积很小却可容纳极大的能量,届时汽车就可像目前的玩具汽车一样,以电池动力在大街上奔驰了。
用纳米材料做成的轮胎,将更耐磨、防滑,可减少交通事故,用纳米材料制造出的小型飞机,将使飞机像汽车一样进入家庭,交通阻塞可能成为往事。
在环境科学领域将出现功能奇特的纳米膜,这种纳米膜能够探测到由化学和生物制剂造成的污染,并能经过滤而消除污染。
四、在医疗方面,纳米级粒子将使药物在人体内传输更加方便,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;在人工器官外面涂上纳米粒子可预防移植后的排异反应;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;有了通过血管进入人体的纳米级医疗机器人,将大大减轻病人手术的痛苦。
1.对老人和残疾人的益处高精密和超微型技术已经成功地运用于提高残疾人生活的质量和成功的提高了老年人寿命,许多这些知识技术要归功于军事研究的存在,和成本低廉的大规模生产技术。
其中的一些进步如下所述:外部帮助不能用他们双手打字的人,受益于改良的眼睛跟踪技术,这是有航天技术发展而来的,红外线光束用来照射到使用者脸上,然后一个小视频照像机记录了眼睛的位置,眼睛移动引导一个在屏幕上的键盘,在一个特殊字上盯半秒钟,能使其打字。
命令如保存和打印文件由看屏幕上的特殊的地方来实现,而且系统能控制家务用具部分,取暖器,开关半导体和电视。
另一种系统是一个头罩,包括一个传感器,能测量脑电讯号和轻微的肌肉运动,是由飞行员发展而来的,这些信号转化为数字信号传入计算机,分为大约十二个在屏幕上显示的读数,使用者知道怎样引导他们的脑波和做出轻微的肌肉运动来控制在屏幕上的读数。
失明者也从传感器到帮助,而且传感器越来越小和可靠,一个研究计划是用传感器测量离人最靠近物体的距离的超级拐杖(还在雏形中),拐杖有一个马达和驾驶的多方位的超声传感器。
使用者能控制"快乐拐杖"的手柄,告诉拐杖他往那边走,拐杖会顺从带领使用者绕过障碍。
一个空中交通控制规化系统是基于航天技术来发展一个能在人群中自动驾驶的轮椅。
它用声纳传感器和激光来计算周围事物的位置和速度。
每一秒周围的环境被画出用于引导轮椅。
坐轮椅的人选择方向和速度其它由轮椅完成。
2.移植纳米技术的一些特殊的用途是用多学科方法来提高移植中的破坏性疾病痛苦的减轻,纳米技术据称能有使老人和病人完全恢复的领域--一个智能的修复工具的领域,一些设备现在正在被研究:包括角网膜移植;一些人随着年龄的增大视网膜被破坏。
研究正在寻找一种方法,连接一个信号处理的光传感器列,监视光线的进入。
想象中,这种模型将存在于眼睛外面,或许是一副眼镜。
它能把信号传递到移植的视网膜表面的接收器,接收器是通过微接触和视神经链接(中枢神经)这还有许多问题如生物适应性信号传输和微接触的行式。
听觉移植今天所用的听觉移植和能达到的可能被认为是最初的和技术含量最低的设备现在的耳蜗移植,电子系统包括超过22电级(和视网膜几千甚至更多的移植完全的相反),不和耳神经直接连接,关键是如何提高电级--神经中枢的连接。
骨髓移植在美国和欧洲,大量的研究已经取得初步成功。
脑骨移植现在有一些设计来提高与脑相关的疾病的情况,主要通过供应生化物和监视效果。
比如在帕金生氏症中病兆的减轻。
可持续性纳米技术被认为是一个社会可持续发展的重要技术(SMALLEY,1995)比如超轻物质的发明会导致能量,燃料和材料节约。
太阳电池提高会导致可循环能量的更好的部署。
新的电池和燃料细胞技术将提供更有效的能量储存。
绝缘材料的提高也会导致高节能3.对环境的好处小的数量:大规模的纳米生产技术→越小的产品→每件产品花费更小的材料的能量带来更少的污染.更少资源。
产品所含资源的减少,以近些年已提上社会日程,纳米技术将是实现这个目标的关键技术,纳米结晶微粒能在肉眼可眼部分产生,更加牢固和机械承压,耐高热,而且只需一小部分资源,新的处理技术,运用超低温度,在元件制造过程中使能量消耗最小。
这种材料和处理过程今天已运用于碳硅氧化等式在热电厂电导陶瓷灯丝。
更少的污染。
纳米技术的趋势会对更清洁的工业生产产品做贡献,主要是通过减少产品的原料和能量的使用。
这些趋势包括在电子和精密技术的小型化和设计出在纳米基础上的新型的催化方法。
催化提高了化反应的效率和特性。
新型高强度的材料的设计能节省原材料和能量,特别在交通部分。
同时,新型的纳米材料致力于太阳能电池的运用。
更值得考虑的是分子设计材料的前景,它能最终能产生通过某种分子重组循环任何产品的方法。
4.更好生产和储存的能量除了光电技术已经详细阐述外,纳米技术也在提高循环电池的表现上起重要作用,特别是通过分子电化学表现的研究。
将来的研究将放到把塑料做为材料和致力于把氢气储存在纳米管内作为发电机。
科学家手扶的是普通玻璃,右边是自净玻璃五、在能源方面的研究作用1.节能方面:纳米技术是从原子和分子开始制造材料和产品的技术。
这种从小到大的制造方式需要的材料较少,造成污染程度低。
在我国已有微马达,微传感器等纳米微机电系统元件问世.由于纳米技术导致产品微型化,使所需资源减少。
不仅可以达到“怔消耗.高效益”的可持续发展目的.而且成本低廉。
可以预测,未来资源浪费、造价昂贵的大型机械设备会逐步淘汰,以实现资源消耗的“零增长”。
2.储能方面:物理和化学方法储氢孺昂贵的设备.而碳纳米材料可以提供一种有效而清洁的储氢方式。
这种材料如果用于燃料电池汽车中的储氢材料.可以有效避免空气污染或排放温室气体.碳纳米管和纳米纤维即使在室温下也能很好的吸收氢,每个颗粒都是一个微小的吸氢“海绵”。
这种材料具有广阔的应用前景,可用来制造燃料电池汽车中的氢容器。
添加燃料时只需将汽车驶入加油站,将空的氢容器注椭氢.美国再生能源实验室的赫宾是该领域的带头人,他认为主要与碳纳米材料的表面结构有关。
麻省理工学院的德雷斯尔豪斯及其同事所从事的研究支持这一观点,井特其成果发表在近期的《科学》上。
美国能源部的计算结果表明,碳材料只要储存其自重65%的氢就可使燃料电池汽车。
具有实用价值.设定两个加油站间的距离是500公里,即310英里我国科学家也正在积极系统地研究纳米碳管的储氢、吸波和场发射特性,力争使碳纳米管材料和器件实用化.3.能量转换方面:由于存在介观物质的小尺寸效应,当金属被细分到小于光波波长的尺寸时,金属超微颗粒对光的反射串很低,通常低于1%,大约几微米的厚度就能完全消光.利用这一特殊的光学性质,可以制造高效率的光热,光电转换材料,以很高的效率转变为热能或电能.从某种意义上说.纳米技术的出现极有可能改变能源消费与环境保护之间长期存在的矛盾。
4.监测环填污染在近期的《科学》杂志上介绍,斯坦福大学的研究人员发现碳纳米管可以用于探测有毒的二氧化氮和氨气,有毒的氮氧化物(NOx)和氨气(NH3) 可导致酸雨和温室效应,因此在大气中的含量必须适时监测。
现有监测技术成本高,不便移动作业,所需温度高。
与现有检测仪器不同的是,利用纳米技术研制的探测器是由两端连接着金属导线的纳米碳管组成。
该探测器可以在室温下用于监测氮氧化物和氨气(NH、浓度,造价低廉,并且体积微小,只3um长,仿佛是用微芯片进行化学分析的“芯片实验室”。
对于该研究,弗吉尼亚海洋研究所的化学家艾丽丝·安德森和美国环保局的化学工程师威摩姆里纳克都认为该技术对二氧化氮.氨气等进行监测很有价值,例如,测量燃煤工厂中这两种气体的浓度可以监删除污系统的有效性.5.霉谈蚋米催化剂的综合利用除了前文提到过的,纳米材料的比表面积大,表面活性中心多,为其做催化剂提供了必要条件,国际上已杵纳米材料作为第四代催化剂进行了研究与开发。
纳米材料的催化剂在环保领域的应用还有以下几个方面。
例如,纳米氧化锌可作为光催化剂,在紫外光的照射下.它能分解些有机物质,实现抗菌和除臭.这一性质已被广泛应用于纤维,化妆品、陶瓷、玻璃,建材和环境工程等行业中。
又如,30nm的镍用作环辛二烯加氢催化剂时,选择性为210, 而传统的镍催化剂其选择性只有24。
再如、用纳米Fe2o3作为催化剂.可以在较低的温度(270-300C)下分解CO2,经纳米材料催化的石油中硫的含量小于0.01%。
这些催化剂的使用不仅节约了能源,提高能源的综合利用率,也减少了因为能源消耗所带来的环境问题,并进一步使废气等有害物质再利用成为可能。
纳米技术在环境与能源领域的潜在突破还有:●用纳米机器人和智能系统进行环境和核辐射废料的管理:●用纳米过滤材料分肉核燃料处理中的同位素:●纳米流体提高核反应堆的冷却效率:●用纳米粉末清除污染,●用于清洁能源的人工光合作用系统:●用于新一代高效率太阳能电池的分子级晶体层.尽管纳米技术的研究取得很大的进展,但仍有许多问题有待进一步探索和解决,如纳米材料的微观结构还需深入细致的研究与确证;纳米材料制备过程中的结构控制及其性能稳定等方面也有许多丁作要做,这些大都是纳米技术实现工业化应用的基础。