使用莲叶为材料能造出纳米自清洁玻璃剂吗

荷叶具有自清洁效应是由于什么_中华文本库
Page ? 11 荷叶效应的应用荷叶效应乳胶漆: 荷叶效应乳胶漆:采用具有持久憎水性的少乳化剂有机硅 乳液等一些专门物质,并形成一个纳米级显微结构, 乳液等一些专门...
总结荷叶效应的研究主要偏向于应用的研究,而应用主 要是三个方面: 1.涂料 2.织物 3涂膜 想要真正制备一种具有清洁且有一定机械性能、使 用寿命较长以及稳定的...
他们収现,莲叶表面癿特殊结构有自我清洁功能。 莲花出污泥而丌染, 自古以来就被人们认为是纯洁癿象征,所以这一自我清洁功 能又被称为“荷叶效应” 。一、 基本...
荷叶具有自清洁效应是由于表面。微纳结构于腊状物共同作用 16. 土壤动物减粘脱...错误 44. 朗香教堂屋顶模仿了人的哪个器官。耳 45. 蜂巢是由许多六边形的小...
荷叶效应图片 荷叶自清洁效应荷叶本身是不沾水的,这是由于荷叶表面具有粗糙的微观形貌以及疏水 的表皮蜡。这种特殊的结构有助于锁住空气,进而防止水将表面润湿。 ...
荷叶效应的运用荷叶效应乳胶漆 1 保持外墙面干燥 清洁的一种建筑 涂料 2 采用具有持久憎 水性的少乳化剂 有机硅乳液等一 些专门物质 3 一个纳米级显微...
荷叶是自然中典型的具有自清洁现象的植物, 珠在表面...如果接触角很大,是什么样子呢? 当接触角很大的时候...二、荷叶效应 人们知道接触角和表面张力已经很多很多...
借助莲花效应,莲花可保持叶子 清洁。当荷叶上有水珠时,风吹动水珠在叶面上滚动...由于这些纳 米粉体具有极强的‘憎水亲油’能力,能使地下的油水通道形成类似于...
18.阅读第②-⑥段,说说作者是从哪些方面对荷叶的自清洁效应进行说明的。 (3 ...又因为纳米超疏水材料的表面有一层仿植物蜡,而这种蜡 本身具有疏水的功能。所以...
是否有足够小的滚动角(Roll-off Angle, 即液滴开始滚动时,平面所倾 斜的角度...对于荷叶效应而言,自清洁效应是由前者实现的。其具体机理可见 下图: 粗糙表面超...& “阅读下面的内容,完成下面4题荷叶“一尘不...”习题详情
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阅读下面的内容,完成下面4题荷叶“一尘不染”的秘密(1)“出淤泥而不染,濯清涟而不妖”,荷花的圣洁已经被人们称颂了近千年之久。现在,科学家们终于发现了荷叶一尘不染的秘密。这一发现不但令人们感叹大自然的精妙构思,还给材料科学家带来启发。一场自清洁材料的革命因此揭开了序幕,有望使人们摆脱污渍的烦恼。(2)20世纪90年代,德国波恩大学的植物学家巴斯洛特首次发现并解释了荷叶的自清洁效应。他在用扫描电子显微镜观察植物叶面时,为防止微小灰尘带来的干扰,总是将叶面清洗干净。但是,他发现有些植物几乎总是保持一尘不染,荷叶就是其中杰出的代表。通过扫描电子显微镜,他发现荷叶表面分布着许许多多尺寸20~40微米的凸起结构,而整个荷叶,包括这些凸起结构的表面,又被更为微小的纳米尺度的植物蜡的晶体所覆盖。这种独特的结构就像是一片连绵不绝的长满参天大树的丘陵。(3)植物表面的蜡本身具有疏水的功能,而表面微小的凸起结构可以吸附空气,这一层薄薄的“气垫”可以托起落在表面上的水滴。由于水滴与荷叶表面的实际接触面积非常小,因而水滴在荷叶上可以像小球一般自由滚动。同时,微小的凸起结构也使得荷叶表面的灰尘和污物与叶面的接触面积很小,这样就减小了污物与荷叶之间的相互作用力。当水滴在叶面上滚动时,污物就很容易黏附在水滴上,随着水滴的滚动被带走,因此荷叶在雨后显得格外清爽洁净。(4)荷叶的超疏水性依赖于表面疏水的植物蜡和表面独特的凸起结构。科学家们对自然界中的其他生物比如芋头叶、紫罗兰等进行探索,发现许多植物叶面都有疏水的功能。水稻的叶子不但有疏水的功能,而且由于其微观凸起平行于叶边缘有序排列,还可以使水滴定向滚动。除此之外,鸭、鹅、部分水鸟的羽毛表面具有微小的条形结构,这样使得水更易于定向排除,自身不容易被沾湿。(5)现在,科学家们在实验室中可以用各种各样的物理或者化学方法制造出类似荷叶结构的自清洁表面。金属、塑料、有机物等疏水物质通过构造微米或纳米级别的复合表面结构,就可以拥有自清洁的功能。科学家们以简单的溶液成膜的方法,通过改变成膜物质的组成或成膜条件,十分简便地在普通塑料表面上构筑了荷叶般的凸起结构,赋予了塑料超疏水的功能。瑞士的一家公司则将纳米颗粒黏结到织物纤维上,形成类似荷叶表面的粗糙凸起,可以使织物具有排斥咖啡、红酒等污渍的能力。(6)虽然目前投入到市场中的具有自清洁功能的商品并不多,但是我们已经可以看到自清洁革命的一线曙光。除了自清洁之外,类似荷叶结构的表面还有着更加广泛的用途:把它应用在卫星天线上,可以防止因为积雪而造成信号变差;应用于管道中,可以减少液体运输中造成的损失;作为人体植入材料,可以防止因生物分子的沉积而造成血栓等问题。(7)荷叶上的一滴水珠给予的启发已经可以解决这么多的难题,而这还远不及大自然智慧的万分之一。地球上的生物经过亿万年的进化,每一种都有其值得让人学习的独到之处。研究生物给人类的启示,逐渐成为新兴的学科,即“仿生学”,也就是通过对生物的结构和性质的研究来为工程技术提供新的设计思想和工作原理的科学。(8)今后当我们遇到困难的时候,也许大自然早就给我们准备好了答案。【小题1】下列关于荷叶自清洁效应产生的原因,表述错误的一项是A.荷叶表面分布着许许多多尺寸20~40微米的凸起结构。B,植物蜡的晶体覆盖了包括凸起结构表面在内的整个荷叶。C.凸起结构和植物蜡分别可以起到疏水和吸附空气的作用。D.凸起结构能使污物与荷叶之间的作用力减弱,从而使在叶面上流动的水滴更容易带走污物。【小题2】下列说法不符合原文意思的一项是A.荷叶“一尘不染”秘密的发现引发了我们身边正在进行的自清洁材料的革命。B.水稻叶面微观凸起平行于叶边缘有序排列的结构,可以使水滴定向滚动,从而具有了疏水功能。C.人类已能在普通塑料表面和织物纤维上构筑类似荷叶表面的凸起结构,使它们具有自清洁功能。D.类似荷叶结构的表面在卫星天线、管道、人体植入材料上均有用途。【小题3】根据原文提供的信息,下列表述及推断正确的一项是A.芋头、紫罗兰等植物的叶面因分布着与荷叶同样尺寸的凸起结构,所以具有了疏水功能。B.现在,具有自清洁功能的商品已经大量上市,人们的生活更加轻松愉快。C.从经过亿万年进化的地球生物身上学习它们的智慧,可以一一解决我们在生活中遇到的困难。D.我国远古时代的鲁班受带齿的草叶启发发明锯子,是一种仿生活动。【小题4】用简洁的语言概述荷叶“一尘不染”的秘密。(3分)C&
本题难度:一般
题型:解答题&|&来源:2010-现代文阅读
分析与解答
习题“阅读下面的内容,完成下面4题荷叶“一尘不染”的秘密(1)“出淤泥而不染,濯清涟而不妖”,荷花的圣洁已经被人们称颂了近千年之久。现在,科学家们终于发现了荷叶一尘不染的秘密。这一发现不但令人们感叹大自然的精妙构思,...”的分析与解答如下所示:
【小题1】C(凸起结构和植物蜡可以分别起到吸附空气和疏水的作用。)【小题2】B(错在“从而具有了疏水功能”,从第四段“水稻的叶子不但有疏水的功能,而且由于其微观凸起平行于叶边缘有序排列,还可以使水滴定向滚动”这句话可以看出。)【小题3】D(A.“分布着与荷叶同样尺寸的凸起结构”,文中无相关信息。B.混淆了已然和未然。C.“可以一一解决”,夸大仿生学的作用。)【小题4】无
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我们经常在大众传媒的股评中听到题材股概念股之类的提法,更是消息面热捧的对象。然而,就像糖炒栗子一样,热点一过变冷了下来,栗子变硬了,很少人再提起,除非有新一轮热捧。曾几何时非典时医药股、房地产的钢铁股、光伏股、首都概念股、一带一路股。股市和题材本身没有必然联系。身为题材股的上市企业,公司高管也和旁人一样,该干啥干啥。尽管本人不是从事纳米生产也与纳米科研无关,但我知道纳米材料能干什么用。应用目标、靶向其实更重要。我想和股民朋友们聊聊,纳米题材股该干什么能干什么,但不知它目前会干什么。股民其实并不知道这些纳米企业未来前途命运,在中国通常看的是公司业绩及报表,赢得利润。而国外同类企业在干什么能什么鲜为人知。我看买这类股票的人们应倒逼企业朝着转型升级方向开发,可别再干那些剥白菜帮的糙活,有时间看看美国、欧洲、日本的纳米企业在干什么。其实空气污染、废水、废气、废渣中的PM2、5其实就是纳米颗粒的分子材料。在降尘除污过滤的粉尘中,有机无机金属纳米级颗粒中可以生产出附加值百倍千倍的产品。可别再等着金属粉尘爆炸。纳米科技在国内起步不晚,几乎和西方国家同步。但我们仅仅停留在概念上。如同火药指南针的发明,我国最实用的纳米科技一是清洁水质空气的过滤网、再有是涂料、保暖纤维,大不过是纳米涂层。本文点明科技愚钝,希望有钱投在刀刃上,海外学子有搞这方面的积极回国创业,我国在这方面还真没想到。更希望国家重视起来,迎头赶上。这应该是一片崭新的天地。&&&
科学家曾预测,在21世纪前十年左右,超高密度超快速度存储器向以下四个方面发展:
1、利用近场光学扫描显微镜进行超高密度信息存储。关键在于实用化的小于光衍射极限光点的产生及探测。
2、运用角度多功、波长多功、空间多功与移动多功等全息存储替代聚焦光速逐点存取方法,可以作为缓冲海量信息存储,存储密度可达到1000B/om3.
3、发展三维存储技术是海量存储的有效途径之一。如光子引发的电子俘获三维存储器件和广谱烧空存储高密度光存储。
4、双光子三维体相光致变色存储,可通过呈色体和消色体之间的物理和化学性质的变化,实现三维存储的检测,并能在室温下多次重复读写擦过程。有可能率先实用化。
量子点激光器:1975年,世界上第一只量子阱激光器,由人们采用分子束外延技术制造出来。1982年贝尔实验室制出阈值电达0、25KA/cm的量子阱激光器。……
纳米磁性材料的应用:
巨磁阻材料:是指在一定的磁场急剧减少,一般减少的幅度比通常磁性金属与合金材料的磁电阻值约高10余倍。1999年,IBM公司研制出巨磁阻效应的读出磁头,将磁盘密度一下子提高17倍,从而在与光盘竞争中磁盘重新处于领先位置。巨磁电阻效应大,易使器件小型化、廉价化、除读出磁头外,同样可用于测量位移、角度传感器中,可广泛用于数控机床、汽车测速、非接触开关、旋转编码器中,另可制成随机存储器。
&&&&&&磁记录材料:纳米材料在航空航天领域技术进展与应用
纳米增韧补强材料,以其高硬度高韧度低温超塑性,易加工小密度优良性能,在飞机航天器的外壳发动机等部件有良好的应用前景。纳米金属材料;金属复合材料、纳米焊接、纳米增韧补强陶瓷、聚合物基纳米复合材料、纳米增强纤维、纳米复合涂层。
纳米生物医药领域上应用:生物医药学方面的研究是纳米科技&一个十分重要的方面。近十几年来,与纳米科技有关的美国专利中生物医学和相关的专利占了一半以上,预示着生物医学领域的纳米技术有着十分重要的地位和美好前景。
利用纳米科技可将生物降解性和生物相容性的聚合物与药物制成纳米药物,作为靶向药物制剂,直接导入病灶部位的器官组织,甚至细胞,达到提高药物疗效,降低毒性的作用。将纳米材料作为药物载体,可增加某些药物胃肠的吸收,提高其生物利用度;将纳米材料作为载体,可用于基因的输送和治疗;纳米材料作为组织修复,人造器官等生物材料的应用也有很好的前景。另外,纳米材料在癌症的诊疗和监测上也有广泛的用途。在上述领域,纳米材料的研究进展很快,有的纳米材料早已成为产品,进入了实际应用阶段;有的纳米材料已进入了临床研究阶段,有更多的纳米材料正处于不同的试验研究阶段。(以上是我曾十年前的向国务院反映的建议。遗憾的是十多年来我国的医药改革始终纠缠在以药养医、医务人员拿红包、医药代表推销阶段。近十几年来,我国医疗医药界一方面在电视媒体大量推出中医西医养生堂,另一方面医院则从国外进口大量的药品和医疗器材。)
生物材料要求必须具有良好的生物相容性、吸收性、无毒无蓄积性。它是以医用为目的的,用于和活体组织接触且具有功能的无生命材料。包括金属材料、无机材料、有机材料。以用于活体组织中具有诊断、治疗、或替焕机体组织器官及其功能的生物医学高分子聚合物材料为主体。医用生物材料从性能上可分为生物降解和非降解两大类。包括:天然、合成、和两者结合物。广泛用于生物可降解聚合物的包括:1、天然可降解聚合物,如淀粉、纤维素、及其衍生物、多糖、蛋白质、类脂、甲壳素、壳聚糖等。2、合成可降解等等……
天然高分子材料毒性低,生物相容性好,但成分较为复杂,每批之间差别较大,且纯化困难;高分子聚合物纯度高,性能容易控制,可选择强,但其降解产物的毒性、高分子聚合物本身的降解速度,以及在体内积蓄等都是主要问题。而应用纳米技术制成的纳米金属和纳米生物材料具有许多令人吃惊特性。
如纳米金属毒性低,传感特性和弹性膜是适合相应的天然生物组织,可使细胞在其表面生长,并具有修复病变组织功能。医学领域方面,纳米技术提供的可塑性纳米溶胶剂超越了外科植入手术的局限性,使植入剂具有天然材料相同的表面特性和同质性。
如英国科学家已研制出模仿人体的天然超结构骨材,以替代不锈钢材料用于人体矫正手术。这种由羟基磷石灰晶格构成的物质,与生物骨质成分相同(天然骨质强度密度也相同),生物生命期超过30年。医药学领域的某些纳米材料,如作为药物载体或诊断试剂的纳米材料,是一种多分散系统或者胶体分散系统,其中分散相颗粒大小尺度为纳米数量级,这将给医药学领域带来一场新的革命。
普通纳米给药系统
包括纳米粒、纳米球、纳米囊、纳米胶囊、纳米粘质体、和纳米孔剂,较常见的是NP。1、增加药物吸收。2、控制药物的释放。3、改变药物的体内分布特征。4、改变药物膜转运机制。
NP药物载体是纳米技术在医药学中研究最广泛领域,早在1977年就有人发现了NP进入细胞并具有融酶体趋向性。1975年人们用NP进行了疫苗载体的研究。1979年,用NP进行抗癌药物载体的研究,到20世纪90年代NP的研究成为药学领域的研究热点。
NP药物载体以静脉给药、口服给药、眼部给药为多见,但也有关节给药、皮下给药、抗肿瘤抗感染等治疗。特殊的纳米给药系统:纳米脂质体,又称磷脂膜、固体类脂纳米粒、磁体纳米载体、温度敏感性纳米载体、PN敏感性载体、免疫纳米载体、光敏性纳米载体几种。此外还有基因输送的纳米载体。磁性纳米材料在临床磁共振成像的应用。
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纳米的政府行动
美国国家的纳米行动计划:从本世纪初起,美国政府各部门包括美国国家基金会、国防部、能源部、国家健康研究院、国家航空航天局、国家标准技术局、商业部、环保局,此外还有协助的,交通部、国务院、财政部等,对国家纳米科技和产业发展制定了整体的发展战略,,为此成立了专门的网站,全面介绍NNT的年度政府报告,研发情况,教育情况和各种活动。
2000年由国家科技委员会、纳米科学技术跨部门工作组提交的报告,“国家纳米行动计划——引导下一次工业革命”,从纳米材料与制造、纳米电子与计算机技术、医药与健康、航空与空间探索、环境与能源、生物技术与农业、国家安全及其他政府应用科学教育、全球贸易和竞争领域描述了纳米技术革命。以及政府在纳米科学与技术的作用和对纳米技术研究与发展的长期投资。制定了今后的纳米投资十年预算。2002年投资5、19亿美元,较上一年4、2亿增长近32%。(这就是我们所指向请求的放宽高新技术出口限制的那些核心技术。)
&&&&&美国政府部门主要研究的重点:
(1)国防部2002年投资1、33亿美元,主要用于在纳米电子、光电子和磁性材料、纳米结构材料、和生物纳米传感器设备。&&&&&&
(2)环保机构,纳米颗粒在人类健康和清洁环境(水、空气、土壤的清洁等)应用。&&&&&
(3)国家航空航天局主要发展项目,为生产单壁碳纳米管技术、基于纳米电子机器人和生物机器人人类感官的延伸工具。
(4)国家健康研究院:主要两方面研究——基因药物研究,通过纳米技术研制新颖的设备用于收集DNA序列变异和基因表达和纳米颗粒和微球,用于药物释放和疾病诊断。
(5)国家标准技术局:为纳米磁学、纳米电子、纳米检测、与描述提供基本的测量标准和数据。
日本国纳米计划内容包括:
在日本纳米技术规划,有以下几个政府部门:日本国际贸易和工业部、日本文部省、日本科学技术协会。自1981年,日本在其先进技术研究规划ERATO下启动了第一个关于超细粒子的五年计划项目,ERTO网站主要协助科学和技术协会维护、介绍历年来ERTO的各项目状况详细联系方式。
1992年,由日本国际贸易和工业部(METI)开始了微型机械技术计划,目标是制造出生物微型机械和能生产微型机械的超小型工厂,成立了日本微型机械技术中心。十几年前该中心网站提供的英文信息并不太多,主要介绍了微型机械技术相关的日本工业和政府研究部门与国外合作论文。
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德国纳米计划;
德国教育研究联邦政府(BMBE)是德国纳米技术的主要国家规划者。Nanbhel网站是由BMBE支持,介绍其支持下关于纳米技术和投资情况的网站,项目面向五大领域:1、超薄膜、2、侧向纳米结构、3、超精度表面4、纳米结构分析5、纳米材料和分子组装。针对这些领域,BNBE自1998年起建立了6个国家技术竞争中心,以发展相关技术。
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英国纳米技术行动计划
1986年由英国国家物理实验室和英国国家贸易和工业部联合推行英国国家纳米行动计划,以建立工业学术、政府的纳米论坛、成立了纳米技术战略委员会,提出全国纳米战略发展报告,1988年,英国贸易和工业部又进一步启动了联合纳米技术项目。1989——1990年,国家科学与技术研究委员会、国防研究机构先后加入。英国没有建立专门的纳米计划网点,可从英国议会网站查到。
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&& 纳米超细粉末应用产品
纳米超细微粒子和薄膜生产是纳米材料应用的基础。20世纪90年代中后期,世界各国相继成立了一批公司,将各种纳米生产技术的研究成果产业化,并与其他各行业合作,使得纳米粉体材料应用在化工产品中的催化剂和添加剂、电子基础材料、优质涂料上。
纳米超细粉末生产和综合利用:美国宾夕法尼亚州匹兹堡的Aygonid纳米技术公司1994年成立,后搬迁至佛罗里达州桑福德工业园区,主要技术合作者是俄国科学院下的工程中心,同时也得到了美国国家能源部等方面的支持。主要产品为高纯纳米金属颗粒和纳米陶瓷纤维、催化剂、航空材料、燃料添加剂、纳米电子、粉末冶金、为防腐蚀和磨损涂料提供解决方案。他们通过电镀爆破的纳米金属颗粒生产技术,可将任何能制成线的金属和合金生成尺度不同要求的纳米级金属粉体。
他们纳米金属粉末产品目录包括:铝、铟、锆、钼、金、铁、镍合金、錫、钛、氧化铝等,其中陶瓷纤维的尺度达2nm,每克的表面积达500——600平方。2000年推出了通过有机钝化表面处理的纳米铝产品,一种用于固体推进物的助燃金属粉末,用于燃料燃烧用催化剂。
(2)Nanopbse技术公司:是一家纯纳米材料公司,它的技术公司来自美国阿尔贡国家实验室,研制的物理蒸汽合成法,目前拥有PVS纳米材料制备方法的专利。这些超细纳米颗粒可以以多种状态提供,如悬浮液、浆液、和粉末等以适应不同产品的需求。其中经氧化铝和氧化锆增韧铝纳米晶格用于清洁陶瓷产品,锑和氧化铟、氧化锡用于光学透明涂料、生产抗红外线、紫外线、抗磨损和导电的薄膜制造;氧化铈和氧化锆用于化学工业催化剂、
(3)APT先进粉体技术公司&:它的纳米粉体制造技术为机械合金化学工艺。根据所需元素的组成将多种单质和合金粉末与一定的球磨介质混合,放入球磨机中,可形成不同纳米尺度范围的金属氧化剂和金属粉体。……(化学元素略)APT总结了目前纳米金属超细粉末在抛光液、电容器、燃料、颜料、掺杂剂、结构陶瓷、催化剂、涂料方面的应用,以及该应用产生的产品性能的改善。基本囊括了目前世界范围的纳米金属超细粉末的主要应用。
(4)德国Piasmqcbey&纳米粉体公司;他们的公司工业化生产技术有两种:可控爆炸合成CDS和热等离子喷射法。通过这两种技术可生产各种纳米颗粒,不同晶格的纳米陶瓷和碳纳米金刚石颗粒。其中在密封容器中,超高压下进行的可控爆炸合成工业化装置,每月产量可达数吨产品。产品分三大类:
一、纳米金刚石PLGD石墨和金刚石、纳米级混合物、PL——SUF抛光液、纯纳米金刚石团聚物水溶液
二、纳米陶瓷。三、纳米金属。该公司和其他公司合作开发电子材料。聚碳酸酯透镜化学涂料、能源燃料的固体推进剂多聚物薄膜。纳米光伏电池、半导体生产中的抛光、数据存储的半氧化铁、磁性材料、纳米银抗菌溶液的各种应用。
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各种添加剂和催化剂
(1)Nyacoi纳米技术公司:是从事纳米胶状技术公司,生产基于各种无机纳米金属氧化物的胶状水溶液,有机分散液、以及各种粉体和聚合物。用作1、纺织、塑料行业;胶状氧化锑的水或有机分散剂、五氧化锑的粉体和高分子聚合物,均可用作卤化物阻燃剂的配合剂,用于PVC聚丙烯、聚乙烯和ANS(丙烯晴丁二烯、苯乙烯塑料
)(2)电子产品:胶状五氧化锑粉末用于高效环氧物中卤化物阻燃剂的配合剂。(3)薄膜:20——100nm的胶状硅分散于乙烯乙二醇溶剂,用于制造薄膜和纤维。(4)炼油:基于五氧化锑、氧化锡的水基金属钝化添加剂,用于提取催化裂化FCC流程催化剂中的镍,提高汽油产率和降低催化剂的耗损。(5)陶瓷各种胶体分散剂或氧化铈、氧化锡、氧化钇、氧化锆固体粉末,用于陶瓷自清洁。
(2)Techcnogy公司:是世界上最早利用气体凝聚法制成商业化纳米铝粉的公司。铝粉主要可用于火箭燃料添加剂,能提高30倍燃烧速度。自航天飞机每次起飞需耗铝粉17万7872磅,相当于80681、38公斤。为此专门建立了AI粉供应网站,用于推进纳米铝粉在燃料催化剂、涂料和颜料中的应用。
抛光产品Nanofine是用从事抛光产品的日本一家公司,生产一种高纯度(99、99%AI)超细抛光粉,适用于氟化钙、氨化铝(AIN)及其易碎物质和镜头的抛光;化学机械平CIYMP液晶显示器滤色镜、真空蒸发膜和任何电子设备的抛光。
环保与健康方面;韩国的Nanopcc公司成立于1997年,在同年底发展了纳米材料催化技术公司,用于印刷染料的废料处理。目前该公司拥有多项催化方面的专利,主要发展基于Tio2半导体的光催化进行环境净化的应用产品和抗菌除味功能涂料。
Nansouyce技术公司成立于1999年,主要生产超细纳米粉。产品指标为纯度》98%,粒度为50nm白色粉末。2001年8月,公司将其产品应用于化妆品生产,并同时也在进一步开拓超细纳米Tio2粉在涂料、催化剂方面的应用。
碳纳米管比一般头发丝细一万倍,却具有极好的机械性能、电的选择性和存储性能,被誉为21世纪的梦幻材料。如几家专门从事此方面开发的公司:
Nanolab公司致力于将碳纳米管的研究成果转向市场化,主要产品为碳纳米管陈列和粉末。他的生产技术为化学蒸汽沉淀法icvpi可生产不同管径和长度的多种规格碳纳米管粉末。MERC生产单壁和多层碳纳米管、单壁碳纳米管采用碳弧法、以金属为催化剂,最终产品含10%——40%磁管,直径为0、7——1、2nm,
2——20nm,其余为表面覆盖碳的金属纳米颗粒;多层碳纳米管……略。用电弧法在阴极沉淀物形成。
Hypeyion催化国际纳米公司:1982年成立新型的碳纳米先进材料公司。目前生产商品型号为FIBRIL的碳纳米管,用于混在塑料中的导电材料。另一家生产用于扫描探针和各种高精度的纳米定位的装置,从单一方向到三维的,用于纳米尺度运动的纳米定位器。
美国Nanocs公司;从事碳氢聚合物、纳米相磁材料、碳纳米管、纳米金刚石等生产技术和在电子、涂料领域上的应用。1、用于科研的多层碳纳米管,纯度为95%,生产基体为硅或氧化铝,直径均为25nm.(2)以聚合物为前躯体的纳米金刚石膜,经过该膜鍍过材料,机械性能和抗磨能力大大增加。用该镀膜镀的石墨,硬度提高20——50倍。是CVD增硬法的2——5倍。
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纳米存储设备
纳米磁性材料与分子元件的突破,尤其是纳米晶体管、分子晶体管的实现,成千倍的增加单位面积的存储量,将海量存储电子器件的存储能力扩展到太位存储水平;同时可成百万倍提高计算机的计算速度和效率,上万倍地降低能量耗损。
IBM公司的碳纳米晶体管:该公司专门成立了原子和纳米技术项目组,用于研究场效应晶体管——集成电路的基础原件。由于在未来10——15年内(是指在世纪初到2015年),利用硅制造的芯片将很难变得更小,难以满足计算机发展对芯片大小和运行速度的要求,IBM希望用碳纳米管替代硅成为新型电子器件的基础材料。
IBM华森研究中心是原子和纳米技术项目组下从事纳米科研的重要实验室。主要研究碳纳米管与纳米刻蚀技术。其中碳纳米研究专题,包括碳纳米管结构、性质、基于碳纳米管的微型晶体管碳纳米管环的电子效应。2001年4月,IBM利用单层和多层碳纳米管制成比现有硅晶体管小500倍、比钢硬1000倍的微型晶体管。迈出了批量化生产碳纳米管晶体管的重大一步。而后,IBM制造出单分子构成的能够执行处理功能的逻辑电路,一个非逻辑电路,这成为制造下一代计算机芯片的基础。
IBM苏黎世实验室Zuyich:是IBM旗下一个从事纳米研究的重要实验室,发展扫描探针相关技术与应用。例如:压力磁性、化学和生物相互作用传感研究;用于各种纳米结构性检测设备;基于扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)的纳米机械制造应用;从富勒烯C60构造纳米尺度集成电路,提供逻辑和数据存储及模糊信号处理功能。
惠普HP公司:主要从事纳米尺度结构的制造、测量及性质研究。尤其是基于分子的集成电路的制造。2001年NP申请了以分子替代硅半导体制造集成电路的专利。这种分子电路用6——10个原子量、2个原子高的纳米尺度的电线栅格组成,用可变换的分子开关作为连接。这种分子电路可用来做纳米尺度的存储器。这种存储器在使用时需与比它大得多的厂电路进行连接进行读取。NP通过化学过程,对栅格进行分格标引,来实现各标引区T式读取和写入数据。
Tntei公司;是目前世界上最大的芯片生产制造商。主要将纳米技术应用于以硅为基础的芯片制造。以期突破现有的硅晶体管尺度上限所带来的存储和运算速度的限制。
Hitachi日立公司;自1941年生产第一台电子显微镜,日后生产广泛用于医药、生物、半导体、和材料科学领域,可进行原子分子操作的各种扫描电镜。日立公司的科学家们用他们生产的电镜产品,制成精美的纳米世界图库。日立金属公司纳米微晶软磁材料广泛用于电力电信家用电器,早已进入了工业化阶段。具有铁基非品材料高饱和磁化强度和优良的高频特性。
笔者点评:应该说我们所知的国外对我国高新科技核心技术垄断在于四点:一是新材料新工艺的核心技术;二是核心元件的新科技材料工艺技术;三是新电子电路硬件软件设计;四是电子元件结构用途设计。以上就是第一条核心材料的工艺设计思路,用途在电子芯片集成电路领域;在医药医疗领域;在新材料领域;在航空航天领域等等。纳米科技研发在我国始于上个世纪,和欧美日国家相差不远,几乎同步。在我国的云南大学世纪初就研制了纳米涂层、纳米微晶颗粒、在西安交大研制了纳米纤维,保暖内衣裤,还有许多高等院校集中在环保设备上。如净化过滤空气净化装置等。2006年我在单位组织在山西太原旅游时,看到路边有几个纳米公司字样的单位,我曾惊诧这么尖端的高科技企业竟然在一个烟尘漫天的环境下生存,这样的纳米高科技会产生什么产品呢?后来琢磨了,其实所谓纳米材料和人类工业排放的粉尘PM2、5有关。这些细微的颗粒物就是细碎的纳米有机无机或金属原材料,也就是我们所说的精细化的粉末冶金合成或提纯科技。
不久前我曾在电视新闻中看到北京大学纳米科研实验室研制出我国可自我生长的最长碳素纤维,可用于多种材料工业。几年前我们成功制成了中国芯——龙芯。而我的这些材料是03年寄给国务院的。十二年过去了,我国的科技体制在缓慢的爬行,我无语了。只想对从事纳米和核心技术攻关的说一句;学而不思则罔,思而不学则殆。"咱们不行看看人家是咋搞的?照猫画虎也能画出个大概齐来?世上无难事只怕有心人,别老是埋在实验室内搞科研,充耳不闻天下事。早十几年人家都已搞出来了,我们还在“从头开发飞机”。其实纳米材料在医疗科学上还有更大的开发空间,即和其他现有高科技发明一起,起到更大作用。如:开发微型3D打印机,设计微型纳米级机械加工设备、把3D打印做到微型化,达到极致。这样可以制作纳米级微晶体管及电子元件。这点我国有微雕工艺的基础,只要设计出来,电子刻蚀应该难度不大。其次是人体器官人造医疗材料。如人造生物软组织、人造骨骼材料纳米级。这些大都在海洋生物碳酸钙中(贝壳软骨组织)找得到。如采用纳米骨骼材料用3D打印机打印出所需框架,用生物腐蚀剂发酵,使之形成中空的骨骼架构。这样一种无生命体的钙质架构植入人体中,使自身细胞和神经像爬山虎藤蔓植物一样攀附在上面慢慢生长。这样可以再造一种新的器官骨骼。
总之,中国人的创造力是无限的。他们只是没找对路径,只是创业没找到门槛。我国的高科技研究部门长期以来教科研三分天下,科学教育是教育,科学研究是针对科研课题,实验研究出来算完成任务,申请专利写论文向上级汇报成果是本职工作。至于用途那是企业产业化的事。而我们的高科技企业多年来抱怨的是做代工厂,贴牌车间。只为别人代工,处于产业尾端,赚的是辛苦钱。各方都在抱怨,我们又在祈求人家放宽对华高新科技的限制。其实路就在脚下,我们科研人员从事的就是这些,眼下还是盲人骑瞎马,现在只是找准目标进行产业化瞄准就成。以上就是核心材料技术用途,只需越过一步其实不在话下。下期介绍高新科技核心技术——智能机器人技术介绍及应用前景。
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