纳米材料最终版课件.ppt

1、、纳米和纳米科技的概念、纳米和纳米科技的概念2、纳米材料的奇异性能纳米材料的奇异性能3、纳米科技前景的展望、纳米科技前景的展望 纳米结构纳米结构纳米结构通常是指尺寸在纳米结构通常是指尺寸在100纳米以纳米以下（下（1-100nm）的微小结构。）的微小结构。纳米技术纳米技术在纳米尺寸上对物质和材料进行研究处理在纳米尺寸上对物质和材料进行研究处理的技术称为纳米技术。的技术称为纳米技术。创造和制备优异性能的纳米材料创造和制备优异性能的纳米材料 设计、制备各种纳米器件和装置设计、制备各种纳米器件和装置 探测分析纳米区域的性质和现象探测分析纳米区域的性质和现象纳米粉末纳米粉末纳米纤维纳米纤维阻尼器件阻尼

2、器件纳米概念手机纳米概念手机丁达尔现象丁达尔现象金属粉末金属粉末 纳米金属的熔点比普通金属低几百度；纳米金属的熔点比普通金属低几百度；气体在纳米材料中的扩散速度比在普通材气体在纳米材料中的扩散速度比在普通材料中快几千倍；料中快几千倍；纳米磁性材料的磁记录密度可比普通的磁纳米磁性材料的磁记录密度可比普通的磁性材料提高倍；性材料提高倍；纳米复合材料对光的反射度极低，但对电纳米复合材料对光的反射度极低，但对电磁波的吸收性能极强，是隐形技术的突破；磁波的吸收性能极强，是隐形技术的突破；纳米材料颗粒与生物细胞结合力强。纳米材料颗粒与生物细胞结合力强。纳米金属纳米金属 碳纳米管是由碳原子按碳纳米管是由碳原

3、子按一定规则排列形成的空心笼一定规则排列形成的空心笼状管式结构，其直径不超过状管式结构，其直径不超过几十纳米几十纳米。导电性强、场发导电性强、场发射性能优良、强度是钢的射性能优良、强度是钢的100100倍、韧度高等，是一种倍、韧度高等，是一种用途广泛的新材料。用途广泛的新材料。碳纳米管碳纳米管碳纳米管储氢碳纳米管储氢 高质量的碳纳米管能储存大量氢气，高质量的碳纳米管能储存大量氢气，从而可以实现用氢气为燃料驱动无污染从而可以实现用氢气为燃料驱动无污染汽车。汽车。H2催化活性增强催化活性增强 以粒径小于以粒径小于300nm300nm的的NiNi和和Cu-ZnCu-Zn合金的超合金的超细微粒为主要成

4、分制细微粒为主要成分制成的催化剂，可使有成的催化剂，可使有机物氢化的效率提高机物氢化的效率提高到传统镍催化剂的到传统镍催化剂的1010倍。倍。间谍草间谍草 蚊子导弹蚊子导弹 麻雀卫星麻雀卫星麻雀卫星麻雀卫星 质量不足质量不足1010千克，各种部件千克，各种部件全部用纳米材料制造，一枚小全部用纳米材料制造，一枚小型火箭一次就可以发射数百颗。型火箭一次就可以发射数百颗。若在太阳同步轨道上等间隔地若在太阳同步轨道上等间隔地部署部署648648颗功能不同的颗功能不同的“麻雀卫麻雀卫星星”，就可以保证在任何时刻，就可以保证在任何时刻对地球上任何一点进行连续监对地球上任何一点进行连续监视，即使少数失灵，整

5、个卫星视，即使少数失灵，整个卫星网络的工作也不会受影响。网络的工作也不会受影响。利用纳米技术制造的形如蚊子的微型导弹，可以起到利用纳米技术制造的形如蚊子的微型导弹，可以起到神奇的战斗效能。纳米导弹直接受电波遥控，可以神不知神奇的战斗效能。纳米导弹直接受电波遥控，可以神不知鬼不觉地潜入目标内部，其威力足以炸毁敌方火炮坦克、鬼不觉地潜入目标内部，其威力足以炸毁敌方火炮坦克、飞机、指挥部和弹药库。飞机、指挥部和弹药库。间谍草间谍草 这是一种看似小草这是一种看似小草的微型探测器，其内装的微型探测器，其内装有敏感的超微电子侦察有敏感的超微电子侦察仪器、照相机和感应器，仪器、照相机和感应器，可侦测出百米以

6、外的坦可侦测出百米以外的坦克、车辆等出动时产生克、车辆等出动时产生的震动和声音，能自动的震动和声音，能自动定位、定向和进行移动，定位、定向和进行移动，绕过各种障碍物绕过各种障碍物。4 4国家安全国家安全1环境和能源环境和能源2医学与健康医学与健康3科技与航科技与航空空 发展绿色能源和环境处理技术，减少污染和恢复被破发展绿色能源和环境处理技术，减少污染和恢复被破坏的环境；制备孔径坏的环境；制备孔径lnmlnm的纳孔材料作为催化剂的载体，有的纳孔材料作为催化剂的载体，有序纳米孔材料和纳米膜材料序纳米孔材料和纳米膜材料(孔径孔径l0l00nm)l0l00nm)用来用来过滤过滤消除消除水和空气中的污染

7、水和空气中的污染；成倍的提高太阳能电池的能量转换效成倍的提高太阳能电池的能量转换效率率。纳米技术将给医学带来变革：纳米级粒子将使药物在人纳米技术将给医学带来变革：纳米级粒子将使药物在人体内的传输更为方便，用数层纳米粒子包裹的智能药物进入体内的传输更为方便，用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后，可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织；在人工人体后，可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织；在人工器官外面涂上纳米粒子可预防移植后的排斥反应；研究耐用器官外面涂上纳米粒子可预防移植后的排斥反应；研究耐用的与人体友好的人工组织、器官复明和复聪器件；疾病早期的与人体友好的人工组织、器官复明和复聪器件；疾病早期

8、诊断的纳米传感器系统。诊断的纳米传感器系统。纳米传感器纳米传感器3 3科技与航空科技与航空 纳米器件在航空航天领纳米器件在航空航天领域的应用，不仅是增加有域的应用，不仅是增加有效载荷，更重要的是使耗效载荷，更重要的是使耗能指标成指数倍的降低。能指标成指数倍的降低。这方面的研究内容还包括：这方面的研究内容还包括：研制低能耗、抗辐照、高研制低能耗、抗辐照、高性能计算机；微型航天器性能计算机；微型航天器用纳米集成的测试、控制用纳米集成的测试、控制电子设备；抗热障、耐磨电子设备；抗热障、耐磨损的纳米结构涂层材料。损的纳米结构涂层材料。4 4国家安全国家安全 先进的纳米电子器件在信息控制方面先进的纳米电子器件在信息控制方面的应用的应用 用纳米和微米机械设备控制，国家核用纳米和微米机械设备控制，国家核防卫系统的性能将大幅度提高防卫系统的性能将大幅度提高 通过纳米材料技术的应用，可使武器通过纳米材料技术的应用，可使武器装备的耐腐蚀、吸波性和隐蔽性大大装备的耐腐蚀、吸波性和隐蔽性大大提高，可用于舰船、潜艇和战斗机等提高，可用于舰船、潜艇和战斗机等谢谢谢谢指指导导