奈米技術是壹門高新技術,它對21世紀材料科學和微行器件技術的發展具有重要影響。為了解奈米技術的發展狀況,記者走訪了英國牛津大學材料系奈米材料專家保爾·華倫博士。
華倫說,奈米技術是當前全球都在談論的熱門話題。所謂奈米技術,是指用數千個分子或原子制造新型材料或微型器件的科學技術。奈米技術涉及的範圍很廣,奈米材料只是其中的壹部分,但它卻是奈米技術發展的基礎。牛津大學材料系目前研究的奈米技術專案有40多個,其中主要的有超細薄膜、碳奈米管、奈米陶瓷、金屬奈米晶體和量子點線等。
超細薄膜的厚度通常只有1奈米-5奈米,甚至會做成1個分子或1個原子的厚度。超細薄膜可以是有機物也可以是無機物,具有廣泛的用途。如沈澱在半導體上的奈米單層,可用來制造太陽能電池,對開發新型清潔能源有重要意義;將幾層薄膜沈澱在不同材料上,可形成具有特殊磁特性的多層薄膜,是制造高密度磁碟的基本材料。碳奈米管是由碳60分子經加工形成的壹種直徑只有幾奈米的微型管,是奈米材料研究的重點之壹。與其它材料相比,碳奈米管具有特殊的機械、電子和化學效能,可制成具有導體、半導體或絕緣體特性的高強度纖維,在感測器、鋰離子電池、場發射顯示、增強復合材料等領域有廣泛應用前景,因而受到工業界的普遍重視。目前,碳奈米管雖仍處於研究階段,但許多研究成果已顯示出良好的應用前景。陶瓷材料在通常情況下具有堅硬、易碎的特點,但由奈米超微顆粒壓制成的奈米陶瓷材料卻具有良好的韌性,有的可大幅度彎曲而不斷裂,表現出金屬般的柔韌性和可加工性。
奈米技術在現代科技和工業領域有著廣泛的應用前景。比如,在資訊科技領域,據估計,再有10年左右的時間,現在普遍使用的資料處理和儲存技術將達到最終極限。為獲得更強大的資訊處理能力,人們正在開發DNA計算機和量子計算機,而制造這兩種計算機都需要有控制單個分子和原子的技術能力。
感測器是奈米技術應用的壹個重要領域。隨著奈米技術的進步,造價更低、功能更強的微型感測器將廣泛應用在社會生活的各個方面。比如,將微型感測器裝在包裝箱內,可通過全球定位系統,可對貴重物品的運輸過程實施跟蹤監督;將微型感測器裝在汽車輪胎中,可制造出智慧輪胎,這種輪胎會告訴司機輪胎何時需要更換或充氣;還有些可承受惡劣環境的微型感測器可放在發動機汽缸內,對發動機的工作效能進行監視。在食品工業領域,這種微型感測器可用來監測食物是否變質,比如把它安裝在酒瓶蓋上就可判斷酒的狀況等。
在醫藥技術領域,奈米技術也有著廣泛的應用前景。如用奈米技術制造的微型機器人,可讓它安全地進入人體內對健康狀況進行檢測,必要時還可用它直接進行治療;用奈米技術制造的"晶片實驗室"可對血液和病毒進行檢測,幾分鐘即可獲得檢測結果;科學家還可以用奈米材料開發出壹種新型藥物輸送系統,這種輸送系統是由壹種內含藥物的奈米球組成的,這種奈米球外面有壹種保護性塗層,可在血液中回圈而不會受到人體免疫系統的攻擊,如果使其具備識別癌細胞的能力,它就可直接將藥物送到癌變部位,而不會對健康組織造成損害。
除此之外,奈米技術在工業制造、國防建設、環境監測、光學器件和平面顯示系統等領域也有廣泛的用途,對21世紀的科技發展具有重要作用。
為了對奈米技術有壹個較全面的印象,華倫博士帶記者參觀了納米材料實驗室。由於奈米材料的結構很小,在自然光下肉眼無法看到,所以需要借助顯微鏡來觀察和操作。走進實驗室,首先看到的是壹臺被稱作"奈米刀"的儀器。參觀時,研究人員正在用它在壹個電子器件材料表面上切削亞微米方型小孔,以便對該器件的材料構成進行分析。在另壹個室驗室擺放著多臺透射電子顯微鏡,壹位研究人員正在用它研究磁性薄膜的內部結構。接下來參觀的是壹臺原子探針場離子顯微鏡,利用這臺儀器,可通過移動壹個個原子並形成三維影象,對材料結構進行分析。在另壹個實驗室,研究人員正在用壹臺掃描探針顯微鏡在壹個平面上觀察和操作單個原子,並直接測量原子間的作用力。特別值得壹提的是,牛津大學不僅科研基礎雄厚,在儀器制造上也有很強的實力。這裏的許多儀器,都是他們自己研制的,有些處於世界領先水平。
近年來,為實現奈米技術的產業化,牛津大學在加強基礎研究的同時,還十分重視科研成果的轉化工作。今年6月,他們新建了壹個以材料科學為主的科學園。在科學園內,科研人員與企業界密切合作,壹方面對大學的科研成果進行開發,另壹方面根據企業和市場需要研發新的專案。目前,這裏的研究涉及生物醫學、包裝、電信、發電、航空航天、汽車、計算機等許多領域,其中有些專案很有發展潛力。如材料系成立的壹家公司,現在正從事納粒子發光劑的商品化研究,這種納粒子發光劑主要用於平面顯示系統,他比傳統發光劑效能先進,有很好的應用前景。
據研究到2010年,奈米技術將成為僅次於晶片制造的世界第二大產業,擁有數百億英鎊的市場份額。為此,今年7月,英國貿工部在新發表的科技與創新白皮書中,已將奈米技術列為21世紀科技發展的重點,加速該領域的發展。正如科學家預測:奈米技術這壹新興的高科技領域,將成為21世紀壹顆新的科技明星.
奈米鋁粉的用途有哪些奈米鋁粉是壹種非常精細的特種精細化學品,主要會用在航天、微電子等行業,具體情況呢妳最好還是找壹個做鋁粉的廠家問壹下,像比較知名的,河南遠洋,山東銀箭等
奈米金在生活中的用途應用於均相溶膠顆粒免疫測定技術 均相溶膠顆粒免疫測定法(sol particle immunoassay, SPIA)是利用免疫學反應時金顆粒凝聚導致顏色減退的原理,將奈米金與抗體結合,建立微量凝集試驗檢測相應的抗原,如間接血凝壹樣,用肉眼可直接觀察到凝集顆粒。已成功地應用於PCG的檢測,直接應用分光光度計進行定量分析。 l.3 應用於流式細胞儀 應用熒光素標記的抗體,通過流式細胞儀(Flow CytoMeter,FCM)計數分析細胞表面抗原,是免疫學研究中的重要技術之壹。但由於不同熒光素的光譜相互重疊,區分不同的標記很困難。Boehmer等研究發現,奈米金可以明顯改變紅色鐳射的散射角,利用奈米金標記的羊抗鼠Ig抗體應用於流式細胞術,分析不同型別細胞的表面抗原,結果奈米金標記的細胞在波長632nm時,90度散射角可放大10倍以上,同時不影響細胞活性。而且與熒光素***同標記,彼此互不幹擾。因此,奈米金可作為多引數細胞分析和分選的有效標記物,分析各類細胞表面標誌和細胞內含物。 1.4 應用於斑點免疫金銀染色技術 斑點免疫金銀染色法(Dot-IGS,IGSS)是將斑點ELISA與免疫奈米金結合起來的壹種方法。將蛋白質抗原直接點樣在硝酸纖維膜上,與特異性抗體反應後,再滴迦納米金標記的第二抗體,結果在抗原抗體反應處發生金顆粒聚集,形成肉眼可見的紅色斑點,此稱為斑點免疫金染色法(Dot-IGS)。此反應可通過銀顯影液增強,即斑點金銀染色法(Dot-IGS/IGSS)。 1.5 應用於免疫印跡技術 免疫印跡技術(immunoblotting,IBT)也稱為免疫轉印技術,其原理是根據各種抗原分子量大小不同,在電泳中行走的速度不同,因而在硝酸纖維素膜上占據的位置也不同;把含有特異性抗體的血清和這壹薄膜反應,那麽特異性的抗原抗體反應就顯色。而奈米金免疫印跡技術相比酶標記免疫印跡技術具有簡單、快速、具有相當高的靈敏度。而且應用奈米金將硝酸纖維素膜上未反應抗體進行染色,評估轉膜效率,校正抗原壹抗體反應的光密度曲線,即可進行定量免疫印跡測定。 1.6 應用於斑點金免疫滲濾測定技術 斑點金免疫滲濾測定法(dot immuno-gold filtration assay,DIGFA)是斑點免疫測定法(dot immunoboding assay,DIBA)中的壹種,是1982年由Hawkes等人在免疫印跡技術基礎上改良發展起來的壹項免疫學新技術。其原理完全同斑點免疫金染色法,只是在硝酸纖維膜下墊有吸水性強的墊料,即為滲濾裝置。在加抗原(抗體)後,迅速加抗體(抗原),再加金標記第二抗體,由於有滲濾裝置,反應很快,在數分鐘內即可顯出顏色反應。與斑點免疫滲濾測定法(d o t immunotietration assay,DIFA)相比,所不同的是免加底物液,直接由紅色膠體金探針顯色,結果鮮艷,背景更清楚,可以在室溫下儲存。該方法已成功地應用於人的免疫缺陷病病毒(HI)的檢查和人血清中甲胎蛋白的檢測。目前使用的有HCG試劑盒,AFP試劑盒,消化道腫瘤篩檢試劑盒。 1.7 應用於免疫層析技術 免疫層析法(gold immunochromatography assay, GICA)是將各種反應試劑以條帶狀固定在同壹試紙條上,待檢標本加在試紙條的壹端,將壹種試劑溶解後,通過毛細作用在層析條上滲濾、移行並與膜上另壹種試劑接觸,樣品中的待測物同層析材料上針對待測物的受體(如抗原或抗體)發生特異性免疫反應。層析過程中免疫復合物被截留、聚集在層析材料的壹定區域(檢測帶),通過可目測的奈米金標記物得到直觀的顯色結果。而遊離標記物則越過檢測帶,達到與結合標記物自動分離之目的。GICA特點是單壹試劑,壹步操作,全部試劑可在室溫長期儲存。這種新的方法將奈米金免疫檢測試驗推進到~個嶄新的階段。
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奈米微孔隔熱氈的用途及使用?奈米隔熱氈壹般用在需要壹定彎曲的裝置和管道保溫用,如鋼包隔熱、管道保溫,反應器保溫等,固特節能奈米微孔隔熱氈是最好的高溫隔熱材料,有板狀的和異型的,該產品應用比較廣泛,有加熱爐、試驗爐、黑匣子、電梯防火門、電陶爐發熱盤、船舶、機械、鑄造、冶金等熱工裝置,還能應用在制冷裝置裏。保冷效果相當明顯。
有超塑延展性的奈米銅的用途是金屬材料生產出來以後,如果要應用到實際生產當中,就需要加工成各種需要的形狀,通常的加工方法無非是車銑刨磨鉗和鍛鑄焊,但是有些特殊的形狀十分的難以加工,用通常的辦法幾乎沒有辦法加工,或者就是成本高的接受不了,超塑技術可以在壹定程度上解決這個問題,有些特殊形狀的金屬制品可以用超塑的辦法生產出來,但是也不是說所有的結構,形狀都可以用超塑材料來加工,這個要具體情況,具體分析
超塑延展性的奈米銅也是如此,可以做的東西很多,但是具體情況具體分析。通常就是用來做壹些形狀復雜,壹般方法加工不出來的東西
奈米隔熱板的用途有哪些?
固特節能奈米隔熱板用途比較廣泛,有加熱爐、試驗爐、黑匣子、電梯防火門、電陶爐發熱盤、船舶、機械、鑄造、冶金等熱工裝置,還能應用在制冷裝置裏。保冷效果相當明顯。
BTU奈米隔熱板的用途有哪些?固特節能BTU奈米隔熱板應用比較廣泛,有加熱爐、試驗爐、黑匣子、電梯防火門、電陶爐發熱盤、船舶、機械、鑄造、冶金等熱工裝置,還能應用在制冷裝置裏。保冷效果相當明顯。
奈米材料在各行業中的用途奈米材料的用途很廣,主要用途有:
醫藥 使用奈米技術能使藥品生產過程越來越精細,並在奈米材料的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的藥品。奈米材料粒子將使藥物在人體內的傳輸更為方便,用數層奈米粒子包裹的智慧藥物進入人體後可主動搜尋並攻擊癌細胞或修補損傷組織。使用奈米技術的新型診斷儀器只需檢測少量血液,就能通過其中的蛋白質和DNA診斷出各種疾病。
家電 用奈米材料制成的奈米材料多功能塑料,具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外線等作用,可用處作電冰霜、空調外殼裏的抗菌除味塑料。
電子計算機和電子工業 可以從閱讀硬碟上讀卡機以及儲存容量為目前晶片上千倍的奈米材料級儲存器晶片都已投入生產。計算機在普遍采用奈米材料後,可以縮小成為“掌上電腦”。
環境保護 環境科學領域將出現功能獨特的奈米膜。這種膜能夠探測到由化學和生物制劑造成的汙染,並能夠對這些制劑進行過濾,從而消除汙染。
紡織工業 在合成纖維樹脂中新增奈米SiO2、奈米ZnO、奈米SiO2復配粉體材料,經抽絲、織布,可制成殺菌、防黴、除臭和抗紫外線輻射的內衣和服裝,可用於制造抗菌內衣、用品,可制得滿足國防工業要求的抗紫外線輻射的功能纖維。
機械工業 采用奈米材料技術對機械關鍵零部件進行金屬表面奈米粉塗層處理,可以提高機械裝置的耐磨性、硬度和使用壽命。
為推進我國功能奈米材料的產業化程序,中國商品交易中心和中國科學院化學研究所***同組建了北京中商世紀奈米技術有限公司,該公司將以中國科學院化學研究所功能奈米介面材料研究組為技術依托,致力於功能奈米介面材料技術與開發與推廣。
奈米微孔隔熱氈的用途有哪些?固特節能奈米微孔隔熱材料是最好的高溫隔熱材料,有板狀的和異型的,該產品應用比較廣泛,有加熱爐、試驗爐、黑匣子、電梯防火門、電陶爐發熱盤、船舶、機械、鑄造、冶金等熱工裝置,還能應用在制冷裝置裏。保冷效果相當明顯。
奈米的用處是什麽?什麽是奈米? 奈米是尺寸或大小的度量單位,是壹米的十億分之壹(千米→米→厘米→毫米→微米→奈米), 4倍原子大小,萬分之壹頭發粗細。