梁智博 林勇
(通化師范學(xué)院,吉林 通化 134001)
現(xiàn)階段,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,納米技術(shù)在人們生產(chǎn)生活中的應(yīng)用越來越廣泛,發(fā)揮著重要作用。納米材料是指長度為0.1nm—100nm 的應(yīng)用材質(zhì),是處于原子團(tuán)簇和宏觀物體交接的過渡范圍內(nèi),超微粒組成的固體材質(zhì)。納米材料重要的基本特性是其精確度非常高,長度精密,在應(yīng)用過程中強度高,硬度高,韌性好,且高比熱、膨脹系數(shù)高,同時,密度低,熱導(dǎo)率也非常低。
中國科研對納米技術(shù)的應(yīng)用十分重視,開通了納米科技網(wǎng)站,在相關(guān)化學(xué)研究院建立了納米科技樓。納米科技在一定程度上組織不同領(lǐng)域的科學(xué)研究者利用納米技術(shù)實現(xiàn)科技信息化,使技術(shù)軟件和相關(guān)儀器設(shè)備實現(xiàn)共享。
納米技術(shù)是研究尺寸在0.1nm—100nm 之間物質(zhì)組成體系的運動構(gòu)成和相互作用力,讓納米技術(shù)在生活生產(chǎn)中得以有效利用。在納米材料這樣的尺度下,物質(zhì)材料中電子的波性和原子之間的相互作用會根據(jù)尺度的大小變化。在這一尺度時,物質(zhì)會出現(xiàn)和之前完全不同的形式,就算是不改變材料成分,納米材料中的光學(xué)性能、電學(xué)性能、力學(xué)性能、磁性、熔點、化學(xué)活性等,都會在傳統(tǒng)材料的基礎(chǔ)上發(fā)生改變,所呈現(xiàn)出的狀態(tài)是傳統(tǒng)模式和理論特性都沒有辦法作出解釋的,性質(zhì)非常獨特。
科技不斷在進(jìn)步,醫(yī)學(xué)技術(shù)也越來越發(fā)達(dá),科研人員在納米材料中加入化合物,然后在生物環(huán)境下,對細(xì)胞活性的溶解吸收情況做出觀察,然后與骨置換,逐漸構(gòu)成牢固結(jié)合的生物材料。這些生物材料的形成具有耐磨性、生物之間的相容性和強度非常高的韌性特征,能夠用來制造人工骨骼??茖W(xué)家們利用納米材料尺寸小和精確度高等特點,還在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究出了納米手術(shù)器具,還研究出了具有特性功能的藥品納米材料粒子。納米手術(shù)器具的研制讓病人在手術(shù)過程中出血量更少,減小手術(shù)創(chuàng)口面積;特性功能的藥品納米材料粒子可以在藥物運輸中發(fā)揮巨大效果,使藥物運輸更加方便、快捷。
從現(xiàn)階段發(fā)展來看,人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)需求對自然環(huán)境和資源構(gòu)成了很大威脅,環(huán)境污染已經(jīng)成為現(xiàn)階段人們面臨的最重要環(huán)境問題。研究表明,納米材料中具有極強的吸附作用,絮凝能力也相當(dāng)好,就凈水劑而言,納米技術(shù)比普通凈水劑的凈水能力強十倍到二十倍。在污水治理過程中,納米技術(shù)可以有效地將水中懸浮物完全吸附,然后利用相關(guān)凈化器,讓水能源的達(dá)到二次凈化的效率。與此同時,可以利用納米材料作為光催化劑使用,光催化后進(jìn)行氧化,對有毒有害物質(zhì)進(jìn)行降解,更好的改善污染問題??蒲腥藛T利用納米技術(shù)研究出了助燃催化劑,能夠讓煤燃料充分燃燒,為生產(chǎn)提供動能,對不可再生能源進(jìn)行節(jié)約,不斷改善環(huán)境中存在的問題。
隨著我國經(jīng)濟(jì)合格科技實力不斷壯大,我國對航空航方面的探索逐漸加深,也得到了很好的成就。而在航空航天過程中研究并利用納米技術(shù),對航空航天的探索起到協(xié)助作用。近幾年,納米碳管的研究,是太空升降機(jī)中應(yīng)用的一大重要突破。其最大的特點就是具有良好的導(dǎo)熱性,性能非常穩(wěn)定,在應(yīng)用過程中柔軟靈活,而且質(zhì)量比其他材料要輕很多,可以將其制作成太空纜繩,為人類太空中的探索提供有效動力。納米技術(shù)中的聚合物基合材料給航天航空帶來巨大便利,納米粒子在應(yīng)用過程中,可以有效提升聚合物基合材料的強度、耐磨性和耐高溫性,使其在航空航天過程中得以更好地發(fā)揮,為我國航空航天做出巨大貢獻(xiàn)。
通過納米技術(shù)研制的塑料具有耐磨性高、韌性高、耐熱性好的基本特點,可以在汽車等領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用。納米比表面積的阻燃粉末可以研究出納米阻燃材料,這種材料能夠制作成阻燃劑,在很大程度上減少了非熱災(zāi)害的發(fā)生。納米技術(shù)在電子領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用,可以利用納米技術(shù)中的分子束外延技術(shù),讓流子與母體產(chǎn)生分離,然后制備相關(guān)電子器件。不僅僅是一些高端產(chǎn)品的領(lǐng)域,納米加護(hù)在大理石、玻璃等材質(zhì)的表面也做出了研究,使其產(chǎn)生防污染和預(yù)防灰塵的作用,而且納米技術(shù)中高強度和高韌性的特點還可以改變玻璃、大理石等脆性特征,使其在較低的溫度下也能保持原有狀態(tài),不易斷裂。
總而言之,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,納米技術(shù)在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止以上說明的應(yīng)用,納米技術(shù)的誕生為人們的生產(chǎn)生活帶來了極大便利,超出日常生活的范圍,從廣義上為人們帶來諸多便利。同時,納米技術(shù)的應(yīng)用還需要不斷完善和成熟,科研人員要加大研究力度,讓納米技術(shù)更好的造福于人類。