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1、中興國中101年菁英科學(xué)營主題一：奈米科技v進入奈米的世界：影片（6’24”）及討論v奈米是何物？1.奈米的英文。2.nano在希臘文原意是『』，nanometer是公尺，縮寫記為3.奈米是單位4.奈米有多?。?公尺ó1奈米，相當(dāng)於直徑ó直徑。補充：科學(xué)記號a.科學(xué)記號：將數(shù)值轉(zhuǎn)化成形式表示。數(shù)值e1230000.0000001231230.0123j小數(shù)點向左跳：n為。k小數(shù)點向右跳：n為。b.j10n：表示共有個零k10-n：表示共有個零（其中一個零在小數(shù)點前）mmmmm5.奈米尺寸看物質(zhì)nmnmnmnmnm5編授：Jim中興國中101年菁英科學(xué)營6.奈米是頭髮直徑的之ㄧ
2、7.奈米科技：奈米科技是許多如生物、物理、化學(xué)等科學(xué)領(lǐng)域在技術(shù)上的次級分類，美國的國家奈米科技啟動計劃(NationalNanotechnologyInitiative)將其定義為：「奈米尺寸，尤其是現(xiàn)存科技在奈米規(guī)模時的延伸?！?.奈米特性：材料在尺度下會顯現(xiàn)出在宏觀情況下很不相同的特性，這樣可以使一些獨特的應(yīng)用成為可能。例如：不透明的物質(zhì)變?yōu)橥该鳎ㄣ~）、惰性材料變成催化劑（鉑）、穩(wěn)定的材料變得易燃（鋁）、在室溫下的固體變成液體（金）、絕緣體變成導(dǎo)體（矽）。j奈米特性說明圖示一：例如同樣是硒化鎘(CdSe)組成的奈米晶粒，在紫光的照射下，粒子的大小不同會呈現(xiàn)不同顏色的螢光，
3、k奈米特性說明圖示二：自然界的『效應(yīng)』：意指水在葉面上形成的水珠，能帶走葉面灰塵的一種自潔效應(yīng)。9.奈米世界的展望：奈米科技的出現(xiàn)，打破了各個領(lǐng)域的界限。物質(zhì)在奈米尺寸下，會呈現(xiàn)跟一般狀態(tài)下完全不同的物理、化學(xué)或生物特性；在奈米尺度下，製造出呈現(xiàn)新機能或新穎物性的微小物質(zhì)，並且以這個物質(zhì)為基礎(chǔ)，設(shè)計、製作成新的元件、器具或系統(tǒng)的技術(shù)，就是奈米科技。v自然界的奈米發(fā)現(xiàn)1.奈米級表面結(jié)構(gòu)：j蓮花的葉面(蓮花效應(yīng))（英文）k壁虎的足底l蝴蝶的翅膀m其他：海豚、鵝鴨、水黽2.生物導(dǎo)航性v蓮花葉面的疏水性：影片（17”）及討論5編授：Jim中興國中101年菁英科學(xué)營v蓮花效應(yīng)1.植物葉
4、面?？杀３譂崪Q(jìng)而不被沾污，這種特性經(jīng)多年來的探討發(fā)現(xiàn)，與葉面上具有奈米(nm)規(guī)則排列的粗糙結(jié)構(gòu)表面和最外層低表面能疏水材料有關(guān)，奈米粗糙面是保護葉面不被污染的首要因素，即使被污染物附著於其上，也可輕易地以水沖刷帶走洗掉，達到效果（），此即所謂的「蓮花效應(yīng)」（）。超疏水性疏水性親水性接觸角θθ＞θ＞θ＜表面質(zhì)地凹凸不平凹凸不平較光滑附著力小，易滑落小大，不易滑落與表面接觸面積自潔2.接觸角：（θ作圖）左為性：接觸角150°＞θ＞90°右為性：接觸角θ＜90°3.蓮花的葉面「奈米級結(jié)構(gòu)」：在超高解析度電子顯微鏡下可以清晰看到，在荷葉葉面上佈滿著一個挨一個隆起的“，在山包上面長滿
5、在“山包”頂則又長出一個個饅頭狀的碉堡“”。蓮葉的表面(cultiule)具有大小約mm細微突起的表皮細胞(epidermalcell)，表皮細胞上又覆蓋著一層直徑約nm的蠟質(zhì)結(jié)晶(waxcrystal)，蠟質(zhì)結(jié)晶本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)具有性。e1μm＝m。4.疏水自潔性：由於蓮葉表面的微結(jié)構(gòu)「層」能夠?qū)⒈Ａ粼谕黄鹞镩g的底部，使外在的污物或液體無法完全沾附於蓮葉上；被侷限在這奈米粗糙層中的空氣，其情形猶如在蓮葉表面形成一層氣墊(AirCushion)，污物或液體是由空氣所支撐著；另外，盤交錯結(jié)的纖毛狀「臘質(zhì)」，其結(jié)構(gòu)亦有助於減少外來物與葉面間的接觸面積5編授：Jim中興國中101年菁
6、英科學(xué)營5.疏水自潔性示意圖：表面e方式表面e方式6.蓮花的蓮花效應(yīng)：影片（23”）及討論7.壁虎的足底、蝴蝶的翅膀：。8.海豚、鵝鴨、水黽：圖片請參見簡報。9.水黽的運動：影片（56”）及討論v應(yīng)用1.奈米塗料、奈米化妝品：奈米塗料影片影片（1’54”）及討論5編授：Jim中興國中101年菁英科學(xué)營2.奈米碳管：3.奈米標(biāo)章：凡是申請奈米抗污衛(wèi)生陶瓷器的產(chǎn)品，均必須達到水滴接觸角大於度的疏水特性，以及污染污物殘留比例小於%的標(biāo)準(zhǔn)…..奈米標(biāo)章以符號（），象徵奈米之無限化及奈米技術(shù)應(yīng)用的。狀似「8」的飛躍造型，象徵。輔以英文奈米「」，以達國際認知。課程結(jié)束…….v課堂演示實驗
7、：一、奈米碳顆粒（疏水性）二、燒不破的紙鈔三、酒精槍（氣爆）5編授：Jim
