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  蒼颯颯之趙永 2017-09-17 12:43:11

  納米金屬材料是20世紀(jì)80年代中期研制成功的，后來(lái)相繼問(wèn)世的有納米半導(dǎo)體薄膜、納米陶瓷、納米瓷性材料和納米生物醫(yī)學(xué)材料等。 納米材料的發(fā)現(xiàn)　　組成材料的物質(zhì)顆粒變小了，“小不點(diǎn)”會(huì)不會(huì)與“大個(gè)子”的性質(zhì)很不相同呢？這便是納米材料的發(fā)現(xiàn)者德國(guó)物理學(xué)家格萊特（Grant）的科學(xué)思路。 　　那是1980年的一天，格萊特到澳大利亞旅游，當(dāng)他獨(dú)自駕車(chē)橫穿澳大利亞的大沙漠時(shí)，空曠、寂寞和孤獨(dú)的環(huán)境反而使他的思維特別活躍和敏銳。他長(zhǎng)期從事晶體材料的研究，了解晶體的晶粒大小對(duì)材料的性能有很大的影響：晶粒越小，強(qiáng)度就越高。 　　格萊特上面的設(shè)想只是材料的一般規(guī)律，他的想法一步一步地深入：如果組成材料的晶體的晶粒細(xì)到只有幾個(gè)納米大小，材料會(huì)是個(gè)什么樣子呢？或許會(huì)發(fā)生“翻天覆地”的變化吧！ 　　格萊特帶著這些想法回國(guó)后，立即開(kāi)始試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)將近4年的努力，終于在1984年制得了只有幾個(gè)納米大小的超細(xì)粉末，包括各種金屬、無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物的超細(xì)粉末。 　　格萊特在研究這些超細(xì)粉末時(shí)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)十分有趣的現(xiàn)象。眾所周知，金屬具有各種不同的顏色，如金子是金黃色的，銀子是銀白色的，鐵是灰黑色的。至于金屬以外的材料如無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物，它們也可以帶著不同的色彩：瓷器上面的釉歷來(lái)都是多彩的，由各種有機(jī)化合物組成的染料更是鮮艷無(wú)比。 　　可是，一旦所有這些材料都被制成超細(xì)粉末時(shí)，它們的顏色便一律都是黑色的：瓷器上的釉、染料以及各種金屬統(tǒng)統(tǒng)變成了一種顏色──黑色。正像格萊特想像的那樣，“小不點(diǎn)”與“大個(gè)子”相比，性能上發(fā)生了“翻天覆地”的變化。 　　為什么無(wú)論什么材料，一旦制成納米“小不點(diǎn)”，就都成了黑色的呢？原來(lái)，當(dāng)材料的顆粒尺寸變小到小于光波的波長(zhǎng)（1×10m左右）時(shí)，它對(duì)光的反射能力變得非常低，大約低到小于1%。既然超細(xì)粉末對(duì)光的反射能力很小，我們見(jiàn)到的納米材料便都是黑色的了。 　　“小不點(diǎn)”性質(zhì)上的變化確實(shí)是令人難以置信的。的美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室制備出了一種納米金屬，居然使金屬?gòu)膶?dǎo)電體變成了絕緣體；用納米大小的陶瓷粉末燒結(jié)成的陶瓷制品再也不會(huì)一摔就破了。 　　格萊特的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)和正在改變科學(xué)技術(shù)中的一些傳統(tǒng)概念。因此，納米材料將是21世紀(jì)備受矚目的一種高新技術(shù)產(chǎn)品。

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