全部評(píng)論(1條)
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- liubinqiu12 2011-07-28 00:00:00
- 一段時(shí)期以來，納米技術(shù)頻頻在媒體中出現(xiàn)，有關(guān)納米技術(shù)、納米材料以及應(yīng)用納米技術(shù)制造的產(chǎn)品的優(yōu)越性也廣為宣傳。那么，什么是納米技術(shù)呢？本文介紹這方面的知識(shí)，供初學(xué)者參考。 . 納米，是一種長度單位，符號(hào)為nm。1納米=1毫微米=10米（既十億分之一米），約為10個(gè)原子的長度。假設(shè)一根頭發(fā)的直徑為0.05毫米，把它徑向平均剖成5萬根，每根的厚度即約為1納米。 . 1、納米技術(shù)的含義 . 所謂納米技術(shù)，是指在0.1~100納米的尺度里，研究電子、原子和分子內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特性的一項(xiàng)嶄新技術(shù)?？茖W(xué)家們?cè)谘芯课镔|(zhì)構(gòu)成的過程中，發(fā)現(xiàn)在納米尺度下隔離出來的幾個(gè)、幾十個(gè)可數(shù)原子或分子，顯著地表現(xiàn)出許多新的特性，而利用這些特性制造具有特定功能設(shè)備的技術(shù)，就稱為納米技術(shù)。 . 納米技術(shù)與微電子技術(shù)的主要區(qū)別是：納米技術(shù)研究的是以控制單個(gè)原子、分子來實(shí)現(xiàn)設(shè)備特定的功能，是利用電子的波動(dòng)性來工作的；而微電子技術(shù)則主要通過控制電子群體來實(shí)現(xiàn)其功能，是利用電子的粒子性來工作的。人們研究和開發(fā)納米技術(shù)的目的，就是要實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)微觀世界的有效控制。 . 納米技術(shù)是一門交叉性很強(qiáng)的綜合學(xué)科，研究的內(nèi)容涉及現(xiàn)代科技的廣闊領(lǐng)域。1993年，國際納米科技指導(dǎo)委員會(huì)將納米技術(shù)劃分為納米電子學(xué)、納米物理學(xué)、納米化學(xué)、納米生物學(xué)、納米加工學(xué)和納米計(jì)量學(xué)等6個(gè)分支學(xué)科。其中，納米物理學(xué)和納米化學(xué)是納米技術(shù)的理論基礎(chǔ)，而納米電子學(xué)是納米技術(shù)Z重要的內(nèi)容。 . 2、納米電子器件的特點(diǎn) . 以納米技術(shù)制造的電子器件，其性能大大優(yōu)于傳統(tǒng)的電子器件： . 工作速度快，納米電子器件的工作速度是硅器件的1000倍，因而可使產(chǎn)品性能大幅度提高。功耗低，納米電子器件的功耗僅為硅器件的1/1000。信息存儲(chǔ)量大，在一張不足巴掌大的5英寸光盤上，至少可以存儲(chǔ)30個(gè)北京圖書館的全部藏書。體積小、重量輕，可使各類電子產(chǎn)品體積和重量大為減小。
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我們生活中常見的植物和動(dòng)物在自然進(jìn)化過程中不僅完全適應(yīng)自然而且會(huì)進(jìn)化出很多特別的功能，幫助自身可以在自然界長久的生存下去。
其實(shí)這些獨(dú)特的功能的對(duì)我們?nèi)粘Ｉ钪幸彩怯泻艽蟮膸椭?，所以目前有了仿生學(xué)及仿生材料，而且已經(jīng)可以在我們?nèi)粘Ｉ钪邪l(fā)現(xiàn)很多仿生新材料的應(yīng)用。
荷葉效應(yīng)
離子研磨加工隔膜截面的低倍圖片
我們?cè)诠珗@中會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)很有意思的現(xiàn)象，那就是在荷葉的葉面不沾水。為什么它會(huì)不沾水呢？
這是因?yàn)楹扇~表面有著許多的蠟狀突起物質(zhì)，這種突起物通常是納米和微米級(jí)的超微結(jié)構(gòu)，突起物大約200nm，這些突起物組成了平均大小約為10微米的乳突。因?yàn)閹в型黄?，所以葉子的表面就會(huì)凹凸不平，即使有水落下來，也不會(huì)擴(kuò)散到表面，可以排斥。
這稱為“荷葉效應(yīng)”。這種結(jié)構(gòu)是荷葉可以撥水的秘密。由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，科學(xué)家們也根據(jù)這個(gè)技術(shù)應(yīng)用在生產(chǎn)建筑涂料、服裝面料、廚具面板等需要耐臟的產(chǎn)品。
像納米或微米的結(jié)構(gòu)，人的肉眼是無法觀察到的，我們可以使用電子顯微鏡將荷葉擴(kuò)大至1,500倍時(shí)，您可以看到許多突起，這個(gè)突起緊密地附著在葉子的表面上，它是由類似蠟的物質(zhì)制成的。
“酸奶蓋”
現(xiàn)今，有科學(xué)家就利用這個(gè)功能，對(duì)瓶裝酸奶蓋子做了應(yīng)用。以前喝酸奶都要舔一下蓋子，因?yàn)樯w子上沾滿了酸奶。當(dāng)然也有一些酸奶是不粘奶的， 那么利用荷葉的不沾水的特點(diǎn)設(shè)計(jì)一個(gè)和荷葉類似的表面結(jié)構(gòu)，當(dāng)我們用手去觸摸蓋子的背面時(shí)，就可以感覺到有凸起的東西，感覺有點(diǎn)粗糙!。
利用日立臺(tái)式掃描電鏡，將酸奶的蓋子的背面放大400到1,000倍觀察，可以看到像面包這樣的硬化的突起。這個(gè)原理就是利用在整個(gè)蓋子背面制作無數(shù)的突起，即使酸奶附著了，它也會(huì)立即散開。
酸奶蓋子是微米/納米級(jí)別科技仿生材料，現(xiàn)實(shí)生活中，還有很多類似的仿生材料，比如平時(shí)用來盛米飯的勺子，勺子表面有非常多的突起，就像荷葉上的突起，而米飯粒就像大號(hào)的水滴，所以這個(gè)設(shè)計(jì)的目的也是希望米粒不會(huì)粘到勺子上。
仿生材料竟然有這么多奧秘！那你還能在生活中發(fā)現(xiàn)其他有意思的仿生材料嗎？
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