浅谈纳米技术的应用,纳米技术的运用( 三 )


如果将技术发展到一定的时候,用于制造磁悬浮,可以制造出速度更快、更稳定、更节约能源的高速度列车 。2、纳米动力学主要是微机械和微电机,或总称为微型电动机械系统(MEMS),用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统,特种电子设备、医疗和诊断仪器等.用的是一种类似于集成电器设计和制造的新工艺 。特点是部件很小,刻蚀的深度往往要求数十至数百微米,而宽度误差很小 。
这种工艺还可用于制作三相电动机,用于超快速离心机或陀螺仪等 。在研究方面还要相应地检测准原子尺度的微变形和微摩擦等 。虽然它们目前尚未真正进入纳米尺度,但有很大的潜在科学价值和经济价值 。理论上讲:可以使微电机和检测技术达到纳米数量级 。3、纳米生物学和纳米药物学如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定dna的粒子,在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间互作用的试验,磷脂和脂肪酸双层平面生物膜,dna的精细结构等 。
有了纳米技术,还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料 。新的药物,即使是微米粒子的细粉,也大约有半数不溶于水;但如粒子为纳米尺度(即超微粒子),则可溶于水 。纳米生物学发展到一定技术时,可以用纳米材料制成具有识别能力的纳米生物细胞,并可以吸收癌细胞的生物医药,注入人体内,可以用于定向杀癌细胞 。
(上面是老钱加注)4、纳米电子学包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光/电性质、纳米电子材料的表征,以及原子操纵和原子组装等 。当前电子技术的趋势要求器件和系统更小、更快、更冷,更小,是指响应速度要快 。更冷是指单个器件的功耗要小 。但是更小并非没有限度 。纳米技术是建设者的最后疆界,它的影响将是巨大的 。
三、纳米技术的发展主要研究方向当今纳米科技领域发展的3个重要趋势,暨纳米材料的合成表征、纳米结构的物化性质表征、纳米器件的构筑和功能评估 。从基础研究的角度来看,发现新的纳米结构,并以这些纳米结构为基本模型,建立新的理论体系,研究新的物化性能已经是一个相当成熟的研究领域;而从应用研究的角度来看,纳米结构的器件化研究依然是该领域的最终需求 。
(1)纳米材料的合成、表征设计与制备:目前纳米材料的合成研究已经不仅局限于零维或一维结构的控制合成,实现这些结构单元的周期性组装,并进一步服务于器件化研究,已经成为该领域所面临的巨大挑战 。超分子自组装过程依然是获得各种纳米结构最有效的方法 。印度科学家Rao教授在报告中提出了多种不同组成、纳米结构和形貌控制的溶液合成方法 。
其主导思路是利用具有一定配位能力的有机分子作为模板剂,导向前驱物的定向反应和最终产物的晶化生长,这种合成法是经典化学合成的延续 。日本科学家Aida教授也介绍了利用芳环分子之间的п——п相互作用组装超分子结构,其系列工作包括,利用离子液体进行碳纳米管的成型,以稠环分子组装有机纳米管结构等 。日本科学家Fujita教授的报告则侧重于利用超分子自组装体系构筑三维孔道结构的配位聚合物,不同的金属离子与设计合成的有机配体之间存在丰富的配位方式,从而可以获得千变万化的有机——无机杂化骨架结构 。
模板法是获得有序纳米结构最为有效的方法之一 。我国科学家赵东元教授介绍了利用软、硬模板法合成碳纳米结构 。通过合成不同孔道结构的介孔氧化硅材料为模板,可以获得相应的倒易碳纳米结构;而以嵌段共聚物为模板,以稠环类化合物为碳源,则可获得不同形貌、不同晶化度的碳纳米结构 。日本的Tatsumi教授介绍了以阴离子表面活性剂作为模板,合成氧化硅介孔材料的新思路 。

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