走進納米世界資料

《走進納米世界資料》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、走進納米世界主要內(nèi)容納米科技的意義及發(fā)展過程納米材料的應用納米與生物交叉學科研究狀況碳納米管主要內(nèi)容概念、納米科技的意義及發(fā)展過程納米材料的應用納米與生物交叉學科研究狀況碳納米管納米的基本概念納米是英文nanometre的音譯.納米源自拉丁語“NANO”,意為“矮小”.納米是一種物理度量單位,是一長度單位.1納米(1nm)=10-9m.十的二十五次方米，大約十億光年，十億光年這個范圍是我們?nèi)祟惸壳耙呀?jīng)觀測到的宇宙的大致范圍。如果減小到十的二十一次方米，這個大約是十萬光年，這個范圍我們可以看到，銀河系的全貌。到十的十四次方米，是1000億公里，可以看到太

2、陽系到十的七次方米就是一萬公里，我們就可以分辨出地球的一部分，從航天飛機上可以看到。到十的三次方米是一公里，從飛機上，我們看到分辨城市建筑物的排列，街區(qū)。到十的一次方米，就是十米，我們就可以看得很清楚草坪上有一個人在睡覺。我們把我們的目光聚焦那個人的手掌繼續(xù)我們的縮小范圍，到十的負二次方米是一個厘米，就可以看到他手上的汗毛孔了，皮膚表面的皺紋就可以看到；再繼續(xù)往下走，到十的負五次方米，是一百個微米，就可以分辨細胞，細胞大小在十幾個微米。到十的負七次方米，一看這么高度螺旋的結(jié)構(gòu)就知道是染色體了?？吹竭@個規(guī)則的等距雙螺旋結(jié)構(gòu)，也就是常說的DNA。分子結(jié)構(gòu)清

3、晰可見。再往下到十的負九次方米，這就是一個納米，我們可以分辨出，DNA里邊的分子結(jié)構(gòu)到十的負十次方米是一?；蛞话賯€皮米，我們可以看到電子云籠罩下的原子的輪廓，大家都知道，一個原子它是由原子核和電子構(gòu)成的，外圍的電子有一個大概的輪廓。到十的負十三次方米，是一百個飛米，那么我們從整體上可以分辨出原子核，可以看出很多個球來，它們是帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子往下到十的負十四次方米，是十個飛米，我們就可以看到原子核當中的質(zhì)子和中子，原子核是由質(zhì)子和中子組成再往下到10-15米，是一個飛米，我們就可以分辨出組成質(zhì)子和中子的夸克，6個夸克來組成原子核。再往下到10-

4、16米是100個阿米，我們可以進一步看清夸克，一個夸克的大小在10-19米，就是0.1個阿米左右。納米就在我們身邊古代“文房四寶”中的墨水----用碳納米微粒溶于水形成。蜜蜂、海龜不迷路----體內(nèi)有納米磁性微粒（相當于生物羅盤）。人體的牙齒、骨骼都是有含鈣的羥基磷灰石(HAP)納米微粒組成.納米科技的發(fā)展過程著名的科學家愛因斯坦曾經(jīng)說過：未來科技的發(fā)展，無非是繼續(xù)向宏觀世界和微觀世界進軍?！暧^世界指的是人類的肉眼可以分辨出來的物體。當然極大至于宇宙，宇宙的深處?！⒂^世界指的是原子分子，以及原子分子以下的那些層次。極小至于夸克。1、在工業(yè)革命以

5、前，大部分人類生產(chǎn)、科研不需要用到毫米，“毛估估”的做法說明了我們對這個世界認知的粗淺。2、以蒸汽機等機械發(fā)明為主要標志的第一次工業(yè)革命，將人類認知推向毫米層次。納米科技的發(fā)展進程3、第二次工業(yè)革命，發(fā)明了電，從機械時代進入微電子時代，毫米不夠用了，毫米的千分之一——微米誕生了。4、隨著科學技術的發(fā)展，微米層次的局限越來越明顯，例如，電腦芯片雖然已越做越小，但即將達到材料的物理極限，只有進入另一個層次——納米層次，才會有更大的突破，比如將現(xiàn)在的筆記本電腦變得像手表一樣小，或更小，可以把它固定在紡織品面料上。納米科技及其發(fā)展進程正如牛頓力學只適用于低速的

6、宏觀物體，而高速運動，只能用相對論來解釋;在納米層次，許多原來在宏觀尺度上使用的規(guī)律、定理、方式、方法，都將不再適用，世界將從此是另一個模樣。我們現(xiàn)在所熟悉的“原材料”將是小至納米級的原子、分子。納米科技的發(fā)展進程納米結(jié)構(gòu)的特性1、納米微粒的表面效應納米粒子的表面原子與總原子數(shù)之比隨納米粒子的尺寸的減小而大幅度地增加，粒子的表面能及表面張力也隨著增加,從而引起納米粒子性質(zhì)的變化。2、納米微粒的小尺寸效應隨著顆粒的量變,在一定條件下會引起顆粒性質(zhì)的質(zhì)變，由于顆粒尺寸變小所引起的宏觀物理性質(zhì)的變化稱為小尺寸效應。3、納米微粒的量子效應量子效應是指隨著納米微

7、粒尺寸的減小，納米微粒的能隙加寬并發(fā)生“藍移(blueshift)”的現(xiàn)象，即材料中電子的能級或能帶與組成材料的顆粒尺寸之間的效應關系。１９５９年，諾貝爾獎獲得者、被認為繼愛因斯坦之后最為睿智的理論物理學家—理查得·費因曼教授在加州理工大學發(fā)表了題為《在底部還有很大空間》的演講。在費因曼看來，人類社會目前的生產(chǎn)方式，總是“從上而下”的，他提出：為什么我們不可以從單個分子、甚至原子開始出發(fā)，進行組裝，達到我們的要求？……物理學的規(guī)律不排除一個原子一個原子制造物品的可能?！奔{米科技及其發(fā)展進程德國人跨出第一步美國人拉開序幕顯微鏡遠場顯微鏡近場顯微鏡第一代顯

8、微鏡:光學顯微鏡第二代顯微鏡:電子顯微鏡第三代顯微鏡:STM納米科技發(fā)展的歷程１９８１年，德國