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人們發明納米材料是為了省錢嗎

發布時間:2021-07-20 02:58:33

1. 世界上第一種發明納米材料的人

納米技術是一種微觀技術,即1nm=10 -9 m,所以nm是一種長度的單位;
故選A.

2. 人們常說納米技術到底是啥玩意

納米比原子還小,現在大部分的東西都是原子夠成的,納迷是人類發明的.好象可以做防彈衣

3. 納米技術的由來是什麼

進入20世紀尾聲的時候,隨著人類對物質微觀世界認識的不斷進步,一門新興的學科誕生了。1990年,在美國舉行了第一次納米科技大會,並且正式創辦了《納米技術雜志》,納米科學技術由此正式宣告「開宗立派」。

所謂納米科學,是人們研究納米尺度,即100納米至0.1納米這個微觀范圍內的物質所具有的特異現象和特異功能的科學;而納米技術則是指在納米科學的基礎上製造新材料、研究新工藝的方法和手段。雖然納米科技問世的時間不長,但是它帶來的沖擊卻是明顯的。越來越多的科學家相信,這項新興科學技術將帶來新的一輪技術革命,人們將憑借它進入一個奇妙的嶄新世界。

其實,從比較准確的意義上來講,納米科技誕生的時期應該還要早一些。

1984年,德國著名學者格萊特利用現代技術把一塊6納米的鐵晶體壓製成納米塊,並詳細研究了它的內部結構,結果發現它比普通鋼鐵的強度要高12倍,硬度要高2~3個數量級。而且這種納米金屬在低溫下甚至會失去傳導能力,並且隨著尺寸的縮小,納米材料的熔點也會隨之降低。

格萊特的研究實際上只是開了一個頭,從而卻導致了科學家們對物質在納米量級內物理性能變化和應用的廣泛研究。一般來講,納米顆粒的尺寸通常不超過10個納米。在這個量級內,物質顆粒的大小意味著它已經很接近一個原子的大小了。在這種狀態下,物質的性能和結構的變化已經是非連續性的了。就是說,量子效應開始發生作用。因此,用納米顆粒最後製成的材料與普通材料相比,在機械強度、磁、光、聲、熱等方面都有很大不同,由此會產生許多完全不同的功用。

很顯然,納米科學技術是一門以物理和化學這兩個基礎學科的微觀研究理論為基礎,以先進的解析技術和工藝手段為前提的內容廣泛的多學科綜合體。它既不是某一學科的延伸和發展,也不能說是某一工藝技術革新的產物或轉化。它是基礎理論學科和當代高新技術緊密結合的產物。納米科技的誕生還表明了這樣一種發展態勢,即在當今的科學技術領域里,基礎科學研究與應用技術發展的結合,已經呈現出一種越來越密不可分的趨勢,以至於在相當多的情況下,人們已經很難完全區分出研究和應用之間的差別。按目前的研究狀況,納米科技一般分為納米材料學、納米電子學、納米生物學和納米製造學、納米光學等等,這其中的每一門學科又都是跨學科,集研究與應用於一體的邊緣學科與綜合體系。

在上述這些學科中,納米材料學是納米科技領域比較成熟的組成部分,也是納米科技的發展基礎。在這方面,科學家們已經取得了一些重要進展。以陶瓷材料為例,普通陶瓷材料具有強度高而韌性差、熔點高而難以加工成形的特點;但利用納米技術加工成的納米陶瓷不僅保持了原有特性,還具有超塑性質,並可在較低溫度下加工成耐高溫的器件,從而大大拓寬了陶瓷材料在工業製造領域的應用范圍。在另一方面,納米電子學也被認為是微電子技術向縱深發展的必然結果。科學家們指出,開發具有納米量級解析度的工藝是取代現有集成電路生產工藝向微電子技術發展的方向;而納米電子器件的研究與開發,也為新一代電子計算機的發展奠定了基礎。基於這一點,西方國家對這一領域都投入了大量資金,許多大企業也紛紛躋身這一領域的研究開發。據了解,日本東芝公司已經率先取得了量子器件集成化的成果,並且大規模納米級的集成器件也正在研製之中。用納米器件製作機器人和納米信息處理系統,在分子生物研究及醫學研究領域,更是具有誘人的前景:將這些具有特殊功能的納米機器人注入人體血管內,可以有效地進行全身健康檢查和治療,使腦血栓、心肌梗塞等疾病將不再成為威脅人類生命的「殺手」。

不過,盡管目前科學界在納米科學技術領域已經取得了一系列重要的進展,並開發出了不少納米材料和器件,但從嚴格的意義上講,納米科學技術在20世紀,僅是剛剛露出其尖尖角的小荷,它的燦爛和美麗將是屬於21世紀的。因而,這門學科的誕生可以說是20世紀的科學家們獻給21世紀的一份珍貴的禮物。

4. 納米技術是誰發明的

1959年,著名物理學家、諾貝爾獎獲得者理查德·費曼預言,人類可以用小的機器製做更小的機器,最後將變成根據人類意願,逐個地排列原子,製造產品,這是關於納米技術最早的夢想。

20世紀70年代,科學家開始從不同角度提出有關納米科技的構想,1974年,科學家唐尼古奇最早使用納米技術一詞描述精密機械加工。

1982年,科學家發明研究納米的重要工具——掃描隧道顯微鏡,揭示了一個可見的原子、分子世界,對納米科技發展產生了積極的促進作用。

1990年7月,第一屆國際納米科學技術會議在美國巴爾的摩舉辦,標志著納米科學技術的正式誕生。

1991年,碳納米管被人類發現,它的質量是相同體積鋼的六分之一,強度卻是鋼的10倍,成為納米技術研究的熱點。諾貝爾化學獎得主斯莫利教授認為,納米碳管將是未來最佳纖維的首選材料,也將被廣泛用於超微導線、超微開關以及納米級電子線路等。

1993年,繼1989年美國斯坦福大學搬走原子團「寫」下斯坦福大學英文名字、1990年美國國際商用機器公司在鎳表面用36個氙原子排出「IBM」之後,中國科學院北京真空物理實驗室自如地操縱原子成功寫出「中國」二字,標志著我國開始在國際納米科技領域佔有一席之地。

1997年,美國科學家首次成功地用單電子移動單電子,利用這種技術可望在20年後研製成功速度和存貯容量比現在提高成千上萬倍的量子計算機。

1999年,巴西和美國科學家在進行納米碳管實驗時發明了世界上最小的「秤」,它能夠稱量十億分之一克的物體,即相當於一個病毒的重量;此後不久,德國科學家研製出能稱量單個原子重量的秤,打破了美國和巴西科學家聯合創造的紀錄。

到1999年,納米技術逐步走向市場,全年納米產品的營業額達到500億美元。

近年來,一些國家紛紛制定相關戰略或者計劃,投入巨資搶占納米技術戰略高地。日本設立納米材料研究中心,把納米技術列入新5年科技基本計劃的研發重點;德國專門建立納米技術研究網;美國將納米計劃視為下一次工業革命的核心,美國政府部門將納米科技基礎研究方面的投資從1997年的1.16億美元增加到 2001年的4.97億美元。

5. 問:納米技術是什麼時候發明出來的

從迄今為止的研究善看,關於納米技術分為三種概念:

第一種,是1986年美國科學家德雷克斯勒博士在《創造的機器》一書中提出的分子納米技術。根據這一概念,可以使組合分子的機器實用化,從而可以任意組合所有種類的分子,可以製造出任何種類的分子結構。這種概念的納米技術還未取得重大進展。

第二種概念把納米技術定位為徽加工技術的極限。也就是通過納米精度的"加工"來人工形成納米大小的結構的技術。這種納米級的加工技術,也使半導體微型化即將達到極限。現有技術即使發展下去,從理論上講終將會達到限度,這是因為,如果把電路的線幅逐漸變小,將使構成電路的絕緣膜變得極薄,這樣將破壞絕緣效果。此外,還有發熱和晃動等問題。為了解決這些問題,研究人員正在研究新型的納米技術。

第三種概念是從生物的角度出發而提出的。本來,生物在細胞和生物膜內就存在納米級的結構。

6. 納米技術是誰發現的

已故美國物理學家,加州理工學院教授查理·范曼 資料來源: 要理解納米技術的真正涵義還須從納米技術思想的起源開始。納米技術的靈感來自於已故美國物理學家查理·范曼的演講,他在1959年向加州理工學院的同事們提出了一個新的想法。從石器時代開始,人類從磨尖箭頭到光刻晶元的所有技術,都與一次性地削去或者融合數以億計的原子以便把物質做成有用的形態有關。范曼質問道,為什麼我們不可以從另外一個角度出發,從單個的分子甚至原子開始進行組裝,以達到我們的要求呢?實際上這一靈感來自於大自然從單個分子,甚至單個原子創造物質的啟示。如果把人體分解成組成它的基本單元,我們獲得的將是一小桶的氧、氫和氮,一小堆碳、鈣和鹽,微量的硫、磷、鐵和鎂,以及微不足道的20種或更多的其他化學元素。它們的總價值可以說是微不足道的。然而,大自然就是採用它們自己的、科學家們稱之為納米工程的方法,把這些廉價的、豐富的、無生命單元轉成具有自生成、自維持、自修復、自意識能力的生靈,可以行走、扭動、游泳,具有嗅覺和視覺,甚至可以思想和做夢,其價值無與倫比。因此,納米技術就是向大自然學習,力圖在納米尺度精確操縱原子或分子來製造產品的技術,統稱為「由底向上」或「由小到大」的加工技術。
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7. 納米技術的認識

理論含義

編輯

納米技術(nanotechnology),也稱毫微技術,是研究結構尺寸在1納米至100納米范圍內材料的性質和應用的一種技術。1981年掃描隧道顯微鏡發明後,誕生了一門以1到100納米長度為研究分子世界,它的最終目標是直接以原子或分子來構造具有特定功能的產品[2]。因此,納米技術其實就是一種用單個原子、分子製造物質的技術。

從迄今為止的研究來看,關於納米技術分為三種概念:

第一種,是1986年美國科學家德雷克斯勒博士在《創造的機器》一書中提出的分子納米技術。根據這一概念,可以使組合分子的機器實用化,從而可以任意組合所有種類的分子,可以製造出任何種類的分子結構。這種概念的納米技術還未取得重大進展。

第二種概念把納米技術定位為微加工技術的極限。也就是通過納米精度的"加工"來人工形成納米大小的結構的技術。這種納米級的加工技術,也使半導體微型化即將達到極限。現有技術即使發展下去,從理論上講終將會達到限度,這是因為,如果把電路的線幅逐漸變小,將使構成電路的絕緣膜變得極薄,這樣將破壞絕緣效果。此外,還有發熱和晃動等問題。為了解決這些問題,研究人員正在研究新型的納米技術。

第三種概念是從生物的角度出發而提出的。本來,生物在細胞和生物膜內就存在納米級的結構。DNA分子計算機、細胞生物計算機的開發,成為納米生物技術的重要內容。

納米雨衣傘是雨傘與雨衣的結合體,納米雨傘收傘有三折傘和直桿傘的收傘形態(簡單說,收傘時有長短兩種選擇)。納米雨衣可由納米雨傘轉變而成,納米雨衣又不同於一般的雨衣,因為納米雨衣可以保證從頭到腳絕對不濕。因為納米材料,所以這雨傘可以一甩即干,雨傘轉變為雨衣後,這雨衣也只需穿著時輕輕一跳也即可全乾。

防水材料

2014年8月4日,澳大利亞運用新發明的布料,製成一款具有開創性的T恤衫,不管人們怎樣嘗試著浸濕它,此T恤都能保持良好的防水性能。

這件叫做「騎士」(The Cavalier)的白色T恤是百分之百棉質的。雖然表面看起來平淡無奇,但是其布料運用「疏水」納米技術應用編織而成,使得這件T恤能夠有效防止大部分液體和污漬的浸入。這種T恤可以用機器清洗,其防水功能最多可承受80次清洗。它的布料有天然自凈功能,任何附著在上的污漬都能用水擦洗或沖干凈。

和其他含有化學物質的防水應用不同,T恤仿照的是荷葉的自然疏水特點。此布料的發明對於餐館和咖啡廳來說可能具有革命性的影響。此外,這種布料還可以運用在醫療行業或醫院等地。

潛在危害

編輯

和生物技術一樣,納米科技也有很多環境和安全問題(比如尺寸小是否會避開生物的自然防禦系統,還有是否能生物降解、毒性副作用如何等等)。

社會危害

納米顆粒的危害

納米材料(包含有納米顆粒的材料)本身的存在並不是一種危害。只有它的一些方面具有危害性,特別是他們的移動性和增強的反應性。只有某些納米粒子的某些方面對生物或環境有害,我們才面臨一個真的危害[7]。

要討論納米材料對健康和環境的影響,我們必須區分兩類納米結構:

納米尺寸的粒子被組裝在一個基體、材料或器件上的納米合成物、納米表面結構或納米組份(電子,光學感測器等),又稱為固定納米粒子。

「自由」納米粒子,不管在生產的某些步驟中存還是直接使用單獨的納米粒子。

這些自由納米粒子可能是納米尺寸的單元素,化合物,或是復雜的混合物,比如在一種元素上鍍上另外一張物質的「鍍膜」納米粒子或叫做「核殼」納米粒子。

現代,公認的觀點是,雖然我們需要關注有固定納米粒子的材料,自由納米粒子是最緊迫關心的。

因為,納米粒子同它們日常的對應物實在是區別太大了,它們的有害效應不能從已知毒性推演而來。這樣討論自由納米粒子的健康和環境影響具有很重要的意義。

更加復雜的是,當我們討論納米粒子的時候,我們必須知道含有的納米粒子的粉末或液體幾乎從來不會單分散化,而是具有一定范圍內許多不同尺寸。這會使實驗分析更加復雜,因為大的納米粒子可能和小的有不同的性質。而且,納米粒子具有聚合的趨勢,而聚合的納米粒子具有同單個納米粒子不同的行為。

健康問題

納米顆粒進入人體有四種途徑:吸入,吞咽,從皮膚吸收或在醫療過程中被有意的注入(或由植入體釋放)。一旦進入人體,它們具有高度的可移動性。在一些個例中,它們甚至能穿越血腦屏障。

納米粒子在器官中的行為仍然是需要研究的一個大課題。基本上,納米顆粒的行為取決於它們的大小,形狀和同周圍組織的相互作用活動性。它們可能引起噬菌細胞(吞咽並消滅外來物質的細胞)的「過載」,從而引發防禦性的發燒和降低機體免疫力。它們可能因為無法降解或降解緩慢,而在器官里集聚。還有一個顧慮是它們同人體中一些生物過程發生反應的潛在危險。由於極大的表面積,暴露在組織和液體中的納米粒子會立即吸附他們遇到的大分子。這樣會影響到例如酶和其他蛋白的調整機制。

環境問題

主要擔心納米顆粒可能會造成未知的危害。

社會風險

納米技術的使用也存在社會學風險。在儀器的層面,也包括在軍事領域使用納米技術的可能性。(例如,在MIT士兵納米技術研究所[1]研究的裝備士兵的植入體或其他手段,同時還有通過納米探測器增強的監視手段。

在結構層面,納米技術的批評家們指出納米技術打開了一個由產權和公司控制的新世界。他們指出,就象生物技術的操控基因的能力伴隨著生命的專利化一樣,納米技術操控分子的技術帶來的是物質的專利化。過去的幾年裡,獲得納米尺度的專利像一股淘金熱。2003年,超過800納米相關的專利權獲得批准,這個數字每年都在增長。大公司已經壟斷了納米尺度發明與發現的廣泛的專利。例如,NEC和IBM這兩家大公司持有碳納米管這一納米科技基石之一的基礎專利。碳納米管具有廣泛的運用,並被看好對從電子和計算機、到強化材料、到葯物釋放和診斷的許多工業領域都有關鍵的作用。碳納米管很可能成為取代傳統原材料的主要工業交易材料。但是,當它們的用途擴張時,任何想要製造或出售碳納米管的人,不管應用是什麼,都要先向NEC或者IBM購買許可證。

8. 納米技術到底是一個什麼概念

納米技術(nanotechnology),也稱毫微技術,是研究結構尺寸在1納米至100納米范圍內材料的性質和應用的一種技術。1981年掃描隧道顯微鏡發明後,誕生了一門以0.1到100納米長度為研究分子世界,它的最終目標是直接以原子或分子來構造具有特定功能的產品。因此,納米技術其實就是一種用單個原子、分子射程物質的技術。

從迄今為止的研究來看,關於納米技術分為三種概念:
第一種,是1986年美國科學家德雷克斯勒博士在《創造的機器》一書中提出的分子納米技術。根據這一概念,可以使組合分子的機器實用化,從而可以任意組合所有種類的分子,可以製造出任何種類的分子結構。這種概念的納米技術還未取得重大進展。
第二種概念把納米技術定位為微加工技術的極限。也就是通過納米精度的"加工"來人工形成納米大小的結構的技術。這種納米級的加工技術,也使半導體微型化即將達到極限。現有技術即使發展下去,從理論上講終將會達到限度,這是因為,如果把電路的線幅逐漸變小,將使構成電路的絕緣膜變得極薄,這樣將破壞絕緣效果。此外,還有發熱和晃動等問題。為了解決這些問題,研究人員正在研究新型的納米技術。
第三種概念是從生物的角度出發而提出的。本來,生物在細胞和生物膜內就存在納米級的結構。DNA分子計算機、細胞生物計算機的開發,成為納米生物技術的重要內容。

詳細內容參見: http://ke..com/link?url=

9. 納米技術給我們生活帶來了哪些變化

1、衣服

納米材料由於體積小等物理特徵,能夠在布料表面形成一個均勻的、厚度極薄的、間隙極小的「霧狀」保護層,使得衣服具有隔絕油滴、塵埃、污漬、細菌等的功能,起到了防護作用。

同時,運用了納米技術的衣服布料,其材質非常薄,幾乎不會改變原布料的顏色、舒適度、透氣性等物理性質。此外,在紡織製品中添迦納米微粒,可以起到除味殺菌的作用;在化纖製品中加入少量金屬納米微粒,可以消除衣服的靜電現象。

2、住所

納米技術和納米材料可使牆面塗料的耐洗刷性提高十倍左右,另外納米薄層具有防護作用,可以將常溫下大於100nm的水滴、油滴等污漬擋隔在外,具有保護牆壁的功能。

玻璃和瓷磚塗上了納米薄層之後,其表面不會附著灰塵、水滴、油滴等污漬,這樣就不用經常擦洗玻璃和瓷磚了。除此之外,含有納米微粒的建築材料,還可以吸收對人體有害的紫外線。

3、出行

大多數的交通工具都離不開發動機,如汽車、輪船、飛機等。納米材料改變人們的出行,主要表現在納米材料可以大大提高發動機的效率、工作壽命和可靠性,進而提高和改進交通工具的性能指標。

4、雨衣傘

納米雨衣傘是雨傘與雨衣的結合體,納米雨傘收傘有三折傘和直桿傘的收傘形態。納米雨衣可由納米雨傘轉變而成,納米雨衣又不同於一般的雨衣,因為納米雨衣可以保證從頭到腳絕對不濕。

(9)人們發明納米材料是為了省錢嗎擴展閱讀

納米技術的誕生:

70年代,科學家開始從不同角度提出有關納米科技的構想。

1974年,科學家谷口紀男(Norio Taniguchi)最早使用納米技術一詞描述精密機械加工。

1981年,科學家發明研究納米的重要工具-掃描隧道顯微鏡,揭示了一個可見的原子、分子世界,對納米科技發展產生了積極促進作用。

1990年,IBM公司阿爾馬登研究中心的科學家成功地對單個的原子進行了重排,納米技術取得一項關鍵突破。

1990年7月,第一屆國際納米科學技術會議在美國巴爾的摩舉辦,標志著納米科學技術的正式誕生。

10. 納米技術給我們帶來了什麼好處

從專業角度來說,納米技術是一門應用科學,主要研究結構尺寸在 0。1 ~ 100納米范圍內的材料的性質和應用。它的出現對人類社會造成了極 大的震動,不只在理論方面發展了很多現代學科,還在實際應用方面給人 們帶來了許多好處。
  在理論方面,它綜合運用計算機技術、微電子和掃描 隧道顯微鏡技術、核分析技術等現代技術手段,創新性地發展了混沌物理、 量子力學、介觀物理、分子生物學等眾多現代學科。  在實際應用方面,繼 2000年美國宣布啟動「國家納米科技行動計劃(NNI)」之後,歐洲各國、 曰本以及中國都高度重視,並推出了豐富的納米科技發展規劃。
  納米材料 正在被分門別類地應用到各領域中,如材料和制備、微電子和計算機技術、 醫學與健康、航天和航空、環境和能源、生物技術和農產品等領域,給人 們的生活、經濟的發展等帶來了很多好處。  納米技術雖然高端先進,但人們在平時可以看得見、摸得著、用得上。
   利用納米技術製造出來的新材料正在被廣泛地應用在諸多領域,如國家安 全事業、工業以及曰常生活中,為人類的美好生活增添了新的色彩。

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