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  xj134567 2011-01-24 00:00:00

  粒子學(xué)

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  白羊林風(fēng) 2011-01-26 00:00:00

  隨著加工儀器，制造技術(shù)的精密化，人們?cè)谧非蟾「?xì)的物理器件方面得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，納米技術(shù)由此產(chǎn)生?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，在納米級(jí)（10-10~10-7nm）的范圍內(nèi)認(rèn)知和改造自然，通過(guò)直接操作和安排原子、分子創(chuàng)造物質(zhì)，就能通過(guò)特殊的制備方法制造出的有特定的聲、光、電、磁、熱性能的特殊材料，進(jìn)而應(yīng)用到生活生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域。 比方說(shuō)：被廣泛研究的II-VI族半導(dǎo)體硫化鎘，其吸收帶邊界和發(fā)光光譜的峰的位置會(huì)隨著晶粒尺寸減小而顯著藍(lán)移。按照這一原理，可以通過(guò)控制晶粒尺寸來(lái)得到不同能隙的硫化鎘，這將大大豐富材料的研究?jī)?nèi)容和可望得到新的用途。我們知道物質(zhì)的種類(lèi)是有限的，微米和納米的硫化鎘都是由硫和鎘元素組成的，但通過(guò)控制制備條件，可以得到帶隙和發(fā)光性質(zhì)不同的材料。也就是說(shuō)，通過(guò)納米技術(shù)得到了全新的材料。納米顆粒往往具有很大的比表面積，每克這種固體的比表面積能達(dá)到幾百甚至上千平方米，這使得它們可作為高活性的吸附劑和催化劑，在氫氣貯存、有機(jī)合成和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景。對(duì)納米體材料，我們可以用“更輕、更高、更強(qiáng)”這六個(gè)字來(lái)概括。“更輕”是指借助于納米材料和技術(shù)，我們可以制備體積更小性能不變甚至更好的器件，減小器件的體積，使其更輕盈。diyi臺(tái)計(jì)算機(jī)需要三間房子來(lái)存放，正是借助與微米級(jí)的半導(dǎo)體制造技術(shù)，才實(shí)現(xiàn)了其小型化，并普及了計(jì)算機(jī)。無(wú)論從能量和資源利用來(lái)看，這種“小型化”的效益都是十分驚人的?！案摺笔侵讣{米材料可望有著更高的光、電、磁、熱性能。“更強(qiáng)”是指納米材料有著更強(qiáng)的力學(xué)性能(如強(qiáng)度和韌性等)，對(duì)納米陶瓷來(lái)說(shuō)，納米化可望解決陶瓷的脆性問(wèn)題，并可能表現(xiàn)出與金屬等材料類(lèi)似的塑性。 正是因?yàn)榧{米材料表現(xiàn)出來(lái)的特殊性和難以替代性，和在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，所以納米科技成為了21實(shí)際Z重要的高端科技之一，當(dāng)前納米技術(shù)的研究和應(yīng)用主要在材料和制備、微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)、醫(yī)學(xué)與健康、航天和航空、環(huán)境和能源、生物技術(shù)和農(nóng)產(chǎn)品等方面。用納米材料制作的器材重量更輕、硬度更強(qiáng)、壽命更長(zhǎng)、維修費(fèi)更低、設(shè)計(jì)更方便。利用納米材料還可以制作出特定性質(zhì)的材料或自然界不存在的材料，制作出生物材料和仿生材料。 簡(jiǎn)而言之，隨著科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)工具的發(fā)展，科學(xué)家對(duì)原子分子的研究達(dá)到了納米級(jí)的程度，在此基礎(chǔ)上科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)，對(duì)原子分子在納米級(jí)上進(jìn)行重新組合排列，能得到有著其他特殊性質(zhì)的新的材料，納米科技就是在這樣的一個(gè)前提下誕生的。

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