浅谈自然界中的纳米技术课件.ppt
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- 浅谈 自然界 中的 纳米技术 课件
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1、L/O/G/O前言前言 我们生活在宏观的世界里,“纳米”这个单位对于我们来说并不陌生但却十分遥远。提及“纳米”我们所能想到的只是高端的科研成果,与普通大众的生活格格不入的造价昂贵的纳米材料。然而,“纳米材料”与我们同样早已成为了这个多彩世界的住民。应用到“纳米材料”的现象就在我们的身边,与我们的生活息息相关。可以说“纳米材料”是我们生活中最熟悉的陌生人。大众对于纳米材料的普遍认识:大众对于纳米材料的普遍认识:看起来很高端的,结构复杂的事物看起来很高端的,结构复杂的事物事实上。事实上。纳米材料就在我们的生活中。与我们共享美好世界。进入我们今天的介绍。纳米材料在生活中的应用纳米材料在生活中的应用动
2、物动物.植物植物服饰服饰132纳米材料在生活中具有非常广泛的应用,在此仅借此三个例子一窥其在生活中的重要性。动物界中的纳米材料动物界中的纳米材料小型水生昆虫水黾被喻为小型水生昆虫水黾被喻为“池塘中的溜冰者池塘中的溜冰者”,因,因为它不仅能在水面上滑行为它不仅能在水面上滑行,而且还会像溜冰运动员,而且还会像溜冰运动员一样在水面上优雅地跳跃一样在水面上优雅地跳跃和玩耍。它的高明之处是和玩耍。它的高明之处是,既不会划破水面,也不,既不会划破水面,也不会浸湿自己的腿。会浸湿自己的腿。池塘中的溜冰者池塘中的溜冰者水黾水黾水黾行与水面的的秘诀水黾行与水面的的秘诀 研究小组在高倍显微镜下发现,水黾腿部上有数
3、千根按同一方向排列的多层微米尺寸的刚毛。这些像针一样的微米刚毛的表面上形成螺旋状纳米结构的构槽,吸附在构槽中的气泡形成气垫,这些气垫阻碍了水滴的浸润,宏观上表现出水黾腿的超疏水特性(超强的不沾水的特性)。正是这种超强的负载能力使得水黾在水面上行动自如,即使在狂风暴雨和急速流动的水流中也不会沉没。水黾腿部的细节图水黾腿部的细节图 多层刚毛结构整个身体在水面上植物界中的纳米材料植物界中的纳米材料 纤尘不染的荷花纤尘不染的荷花 一提到莲花,人们很自然一提到莲花,人们很自然地就会联想到荷叶上滚动地就会联想到荷叶上滚动的露珠。的露珠。20 世纪世纪70 年代年代,植物学家在研究植物叶,植物学家在研究植物
4、叶面时发现,光滑的叶子表面时发现,光滑的叶子表面有灰尘,要先清洗才能面有灰尘,要先清洗才能在显微镜下观察,而莲叶在显微镜下观察,而莲叶等叶面却总是干干净净。等叶面却总是干干净净。这个现象也被成为“莲花效应”荷花总是一尘不染的原因荷花总是一尘不染的原因 通过电子显微镜,我们可以观察到莲叶表面存在着多重纳米和微米级的超微结构。荷叶表面上有一些微小的蜡质颗粒,并覆盖着无数尺寸约10 个微米的突包,每个突包的表面又布满了直径为几百纳米的细绒毛。使突包间的凹陷部分充满空气,这样就紧贴叶面形成一层只有纳米级厚的空气层,从而使得在尺寸上远大于这种结构的灰尘、雨水等落在叶面上后,不会大范围直接接触叶面,而要隔
5、着一层极薄的空气,并且其能接触的点也只是叶面上若干个凸起的点。电子显微镜下的荷叶表面电子显微镜下的荷叶表面 电子显微镜下的荷叶表面,可见小突包。衣服中的纳米材料衣服中的纳米材料 穿不脏的衣服穿不脏的衣服 经拒水拒油技术处理过的服经拒水拒油技术处理过的服装面料,在织物表面形成犹装面料,在织物表面形成犹如水在荷叶上滚动效果的疏如水在荷叶上滚动效果的疏水功能,同时具有防油的特水功能,同时具有防油的特性,并且经处理过的面料仍性,并且经处理过的面料仍然保持原织物的原有特性(然保持原织物的原有特性(透气性、柔软性等),处理透气性、柔软性等),处理后的服装更容易清洗。后的服装更容易清洗。这个原理也是这个原理
6、也是“莲花效莲花效应应”穿不脏的衣服原理与莲叶相似,都称之为穿不脏的衣服原理与莲叶相似,都称之为“莲叶效莲叶效应应”莲花效应莲花效应莲花效应莲花效应原理原理莲叶效应主要是指莲叶表面具有超疏水以及自洁的特性。经过超双疏技术处理过的各种纺织材料不仅显示经过超双疏技术处理过的各种纺织材料不仅显示出卓越的疏水疏油性能,而且不改变原有织物的出卓越的疏水疏油性能,而且不改变原有织物的各种性能,甚至还增加了杀菌、防辐射、防霉等各种性能,甚至还增加了杀菌、防辐射、防霉等特殊效果。特殊效果。“荷花效应荷花效应”的应用的应用纺织业纺织业最近许多厂商也利用纳米技术处理涂料,物体涂最近许多厂商也利用纳米技术处理涂料,
7、物体涂上此涂料也将拥有自洁的效果。房顶、自动喷漆上此涂料也将拥有自洁的效果。房顶、自动喷漆器等的器等的自清洁自清洁功能若得以功能若得以实现,显然会带来很多实现,显然会带来很多好处,而且可以节省清洁花费的费用。好处,而且可以节省清洁花费的费用。建造业建造业“荷花效应荷花效应”在很多与生活息息相关的行业中都得到了在很多与生活息息相关的行业中都得到了广泛的应用。再此仅举两个例子。广泛的应用。再此仅举两个例子。诺贝尔奖获得者诺贝尔奖获得者Feyneman在在20世世纪纪60年代曾经预言年代曾经预言:如果我们对物体如果我们对物体微小规模上的排列加以某种控制的微小规模上的排列加以某种控制的话话,我们就能使
8、物体得到大量的异乎我们就能使物体得到大量的异乎寻常的特性寻常的特性,就会看到材料的性能产就会看到材料的性能产生丰富的变化生丰富的变化。他所说的材料就是。他所说的材料就是现在的现在的纳米材料纳米材料。随着纳米材料的发展,我们几乎可以想象这随着纳米材料的发展,我们几乎可以想象这样一个全新的世界,人类将从繁忙的清洁工作中样一个全新的世界,人类将从繁忙的清洁工作中彻底解放出来。而且随着彻底解放出来。而且随着“莲花效应莲花效应”的应用,的应用,清洁也将由今天的需要大量水反复清洗,漂净改清洁也将由今天的需要大量水反复清洗,漂净改变成为用少量水就可以完成的任务。这也将大大变成为用少量水就可以完成的任务。这也
9、将大大的节约水资源,以及节省用来净化生活污水所用的节约水资源,以及节省用来净化生活污水所用的资源。的资源。一个行业的发展带给世界的将不仅仅是这个一个行业的发展带给世界的将不仅仅是这个行业的进步,随之而来的可能是整个世界多元化行业的进步,随之而来的可能是整个世界多元化的新变革。的新变革。1 浅谈纳米技术在生活中的应用浅谈纳米技术在生活中的应用 赵金龙赵金龙 关玲关玲 科技信息科技信息(学术学术研究研究)2007年年15期期2 纳米材料的应用与发展前景纳米材料的应用与发展前景 叶灵叶灵 科技资讯科技资讯2011年年20期期3 纳米材料应用与发展前景概述纳米材料应用与发展前景概述黑龙江科技信息黑龙江
10、科技信息2009年年16期期4 纳米技术在动物科技中的应用纳米技术在动物科技中的应用 谢巧根谢巧根 储卫华储卫华畜牧与兽医畜牧与兽医2006年年12期期5 神奇的神奇的“纳米动物世界纳米动物世界”水牛水牛学苑创造学苑创造A版版2009年年03期期6 Nano Nature Collins 20087 莲花效应莲花效应 科技与生活科技与生活 2011年第年第21期期8“莲花效应莲花效应”洁净我们的世界洁净我们的世界 张敏张敏 科学世界科学世界 2000年年04期期9 基于基于“荷花效应荷花效应”的双微观超疏水表面制作技术研究的双微观超疏水表面制作技术研究 张鸿张鸿海海 谢丹谢丹 刘胜刘胜 甘志银
11、甘志银 中国机械工程中国机械工程 2009年年02期期 10 浅谈拒水拒油纳米技术处理服装的功能检测浅谈拒水拒油纳米技术处理服装的功能检测 杨志敏杨志敏 何玉何玉兰兰 叶毓辉叶毓辉 等等 中国纤检中国纤检2011年第年第22期期11 纳米功能服装的研究进展纳米功能服装的研究进展 叶毓辉叶毓辉 董晶泊董晶泊 杨友红杨友红 等等纺织科技进展纺织科技进展 2011年年0312 纳米技术在纺织上的应用纳米技术在纺织上的应用 宋晓秋宋晓秋 姜岩姜岩 高冬梅高冬梅 等等 吉吉林工学院学报林工学院学报(自然科学版自然科学版)2002年年02期期13 绿色建材在当代建筑业中的应用绿色建材在当代建筑业中的应用
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