纳米技术与纳米材料研究应用进展—

摘要:综述了具有独特的结构、表现出诸多优异特性的纳米材料的结构、性能、制备技术及研究进展,介绍了目前纳米技术在微机械、电子、医药、纺织以及精细陶瓷等方面的应用情况.
关键词:纳米技术;纳米材料;制备;应用;
1　纳米材料的性能
纳米材料是指尺度为1～100ｎｍ的超微粒,经压制、烧结或溅射而成的凝聚态固体.通常材料的性能与其颗粒尺寸的关系极为密切.当晶粒尺寸减小时,晶界相的相对体积将增加,其占整个晶体的体积比例增大,这时,晶界相对晶体整体性能的影响作用就非常显著.此外,由于界面原子排列的无序状态,界面原子键合的不饱和性能都将引起材料物理性能上的变化.研究证实,当材料晶粒尺寸小到纳米级时,表现出许多与一般材料截然不同的性能,如高硬度、高强度和陶瓷超塑性以及特殊的比热、扩散、光学、电学、磁学、力学、烧结等性能.而这些特性主要是由其表面效应、体积效应、久保效应等引起的.
表面效应是指纳米粒子表面原子与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大后引起的性质上的变化.研究表明,固体表面原子与内部原子所处的环境不同,前者的周围缺少相邻的原子,有许多悬空键,具有不饱和性质,易与其他原子结合而稳定下来.当粒子直径逐渐接近原子直径时,表面原子占总原子的百分数急剧增加,其作用就显得异常明显,故具有很大的化学活性,纳米粒子表面积、表面能及表面结合能都迅速增大.
当物质体积减小时,会出现物质本身的性质不变,仅与其体积大小密切相关的电子自由程、磁体的磁区等性质发生变化和物质本身的性质也变化两种情形.在后种情况下,物质的性质由原来的无数个原子或分子组成的集合体属性变为有限个原子或分子结合的属性.如大块金属中,电子的细能级形成连续的能带,而金属纳米粒子中,电子的数量有限,不能形成连续的能带,因而转化成各自分立的能级.一般来说,半径小于10ｎｍ的金属纳米粒子,在低温下就能观察到这种能级分立的现象,即所谓体积效应.
久保效应是指当粒子尺寸下降到最低值时,费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象.久保采用一电子模型求得金属超微粒子的能级间距δ=4ＥＦ/3Ｎ,其中ＥＦ为费米能级,Ｎ为微粒中的总原子数.显然,当Ｎ→∞时,δ→0,即对大粒子或宏观物体,能级间距几乎为0;而对于纳米微粒,由于Ｎ为有限值,δ就有一定的值,即能级间发生了分裂.当能级间距大于热能、磁能、静磁能、静电能、光子能量或超导态的凝聚能时,就导致了纳米微粒的磁、光、声、热、电以及超导电性与宏观都有显著的不同.
由于纳米粒子有极高的表面能和扩散率,粒子间能充分接近,从而范德华力得以充分发挥,使得纳米粒子之间、纳米粒子与其他粒子之间的相互作用异常激烈,这种作用提供了一系列特殊的吸附、催化、螯合、烧结等性能.
2　纳米材料制备技术研究进展
纳米材料的制备方法按原料状态分,有固体法、液体法和气体法;按反应物状态分,主要有干法和湿法;按制备手段分为物理法(沉淀法、相转变法、气溶胶反应法等)、化学法(蒸气冷凝法、爆炸法、点火花法、离子溅射法、低温等离子法、机械研磨法等)和综合法(等离子加强化学沉积法ＰＥＣＶＤ、激光诱导化学沉积法ＬＩＣＶＤ等).
溶胶-凝胶法(ＳｏｌＧｅｌ法)是常用的方法之一.该法是将金属醇盐或无机盐类协调水解得到均相溶胶后,加入溶剂、催化剂、螯合剂等形成无流动性水凝胶,再于一定条件下转为均一凝胶,最后除去有机物、水及酸根后进行干燥、热处理,最后得到超细化产物.溶胶-凝胶法具有反应温度低,能形成亚稳态化合物,纳米粒子的晶型、粒度可控,且粒子的均匀度和纯度都很高,反应过程也易控制,副反应少,还可避免结晶等.采用ＳｏｌＧｅｌ法可生产多种纳米级氧化物粉末,目前已报道的有莫来石、堇青石、尖晶石、氧化锆、氧化铝及复合粉末等.但该法在转化剂的选择、条件控制以及后处理等方面仍存在问题,最主要的问题是纳米粒子重新团聚形成较大的粒子.有学者认为引起团聚的原因有:
(1)分子间力、氢键、静电作用等通常是引起颗粒团聚的因素,在纳米粒子中表现得更为强烈.
(2)由于颗粒间的量子隧道效应、电荷转移和界面原子的相互耦合,使微粒极易通过界面发生相互作用和固相反应而团聚.
(3)由于纳米粒子的比表面积巨大,使之与空气或各种介质接触后,极易吸附或与其作用,从而失去原来的表面性质,导致粘连与团聚.
(4)因其极高的表面能和较大的接触面积,使晶体生长的速度加快,因而颗粒尺寸很难保持不变.
防止团聚发生,获得粒径小、分布窄、分散性好的纳米粒子,是当今制备纳米材料的关键技术,而将超声波技术应用到溶胶-凝胶法制备纳米材料的过程中,有望解决这一难题.超声波在液体中具有超声空化作用,利用超声空化作用产生的局部高温、高压强冲击波的作用,能够增加水分子的蒸发,减少凝胶表面的氢键形成,大大降低微晶粒的比表面自由能和结合力,从而有效地阻止产生团聚现象.另外超声空化作用所产生的冲击波和微射流具有粉碎作用,能产生微细颗粒,加速凝胶的形成.如何利用超声技术减小结合力以及超声波对纳米材料制备效果的影响规律、声场对纳米粒子团聚现象的作用机理还需要进行深入研究
3　纳米材料的应用与展望
3.1　纳米材料在精细陶瓷方面的应用
精细陶瓷是以人工合成的高纯度纳米粉末为原料,经过粉体处理、成型、烧结等高技术加工工艺,制成的含微细结构及优异性能的无机非金属材料.它具有坚硬、耐磨、耐高温、耐腐蚀的性能,有些陶瓷材料还具有能量转换、信息传递功能等.此外,纳米陶瓷的高磁化率、高矫顽力、低饱和磁矩、低磁耗,特别是光吸收效应都将成为材料开拓应用的崭新领域,并将对高技术和新材料的发展产生重要作用.德国Ｓａｄｄｒｌａｎｄ大学研究发现,ＣａＦ2和ＴｉＯ2纳米陶瓷材料在常温下具有很好的韧性和延展性能,在80～180℃内可产生约100%的塑性变形.
3.2　纳米材料在纺织物上的应用
根据纳米粒子的微观结构和光谱特性,将其应用于纺织物中,可制造出各种功能性纺织物.经分散处理或抗氧化处理的纳米粒子与粘胶纤维相混后,在一定条件下可以喷成功能性粘胶纤维,该功能性粘胶纤维在与棉纱等混纺可织成各种功能性纺织物,如抗紫外线、抗可见光、抗电磁波以及通过红外吸收原理可以改善人体微循环等功能性纺织物.我国利用纳米技术已制成不粘水和油污的纺织物.
3.3　纳米材料在机械方面的应用纳米碳管是目前材料领域最引人关注的一种新型材料.纳米碳管是由碳原子排列成六角网状的石墨薄片卷成具有螺旋周期的多层管状结构,直径1～30ｎｍ,长度为数微米左右的微小管状结晶.科研人员在对纳米碳管的研究过程中发现,纳米碳管具有很高的扬氏模量、强韧性和高强度等力学性能.因此将其用于金属表面复合镀层,可获得超强的耐磨性和自润滑性,其耐磨性要比轴承钢高100倍,磨擦系数为0.06～0.1.此外,纳米碳管材料复合镀层还具有高热稳定性和耐腐蚀性等优异性能.利用纳米碳管的高耐磨性、耐腐蚀性和热稳定性,可用其制造刀具和模具等,不仅能够延长使用寿命,还可提高工件的加工精度,为机械工业带来巨大效益;纳米碳管还具有高效吸收性能,可用其制造保鲜除臭产品.利用纳米碳管吸取氢分子的性质,可将氢分子储存在纳米碳管内,制成十分安全的氢吸留容器,这对于研制氢动力燃料电池汽车具有极大的实用价值.这种氢吸留容器可以储存相当于自重7%的氢,汽车使用一个可乐瓶大小的氢吸留容器,就可以行驶500ｋｍ.
3.4　纳米材料在电器等方面的应用
随着纳米技术研究的不断发展,人们已考虑运用纳米技术制造电子器件,以使电子产品体积进一步缩小,而其性能更加出类拔萃.利用纳米碳管可自由变化的电器性质及“量子效应”现象,可将目前集成电路的元器件缩小100倍,研制出高速、微小、节能的新一代电脑.目前的电视机和计算机显示器采用电子显象管,是在真空中释放电子撞击荧光体后发光,由于发射电子的电子枪与荧光屏之间必须保持一定距离,显示器体积较大,此外,加热电子枪要消耗大量电能.而利用纳米碳管取向排列制成的场发射电子源具有较大的发射强度,可在低电压下释放电子,在荧光屏上激发出图象,为制造纯屏超薄节能大型显示器提供了新选择,且其性能大大优于液晶显示器.量子器件的工作速度比半导体快1000倍,采用量子器件取代半导体的纳米技术,可使现有雷达体积大大缩小,同时其获取信息能力可提高数百倍.利用纳米技术生产的纳米卫星重量小于1ｋｇ,一枚运载火箭一次即可发射数百颗乃至数千颗卫星,覆盖全球完成信息转发任务.另外,运用复合纳米碳管材料制成光电转换薄膜,应用于太阳能电池,可使现有的太阳能电池的效率提高3倍;将纳米碳管应用于锂离子电池的负极材料,有望大大提高其贮锂量.近年来,很多国家对纳米技术的研究给予了高度的重视,美国政府于2000年1月宣布将纳米技术列为国家最重要的课题之一.以色列科学家在硅片上覆盖惰性材料单分子膜,使用原子显微镜和电子针的“分子刻痕”技术激活膜层分子,通过电子化学反映控制分子级信息载体,存储文本、图像、音乐等数据信息,这些信息可在原子显微镜下被复读,利用电子计算机解码还原,这项技术可用于开发更大储存量的纳米超级存储器.将图书馆的全部数据储存在一块方糖大小的芯片上,是近期科研人员的主攻课题.如果能够巧妙应用微机械技术和自组织方法,以一个原子或分子制成存储器,就可实现这一目标.
3.5　纳米技术在医学方面的应用
众所周知,几乎所有的药物都具有副作用,这主要是用药剂量不当或药物作用于正常器官的缘故.对于癌症治疗,现今的化疗药物无法单纯杀灭癌细胞,药物的作用往往会伤及正常细胞.为此,科学家正积极研究如何利用纳米技术人工合成具有特定功能的“超分子”,让它们成为药物的“搬运工”,使适当剂量的药物仅仅作用于所需部位,即所谓的“药物定向释放系统”.美国科学家正在开发一种称为“导弹分子”的超分子.这种分子进入人体后,可对癌细胞着色,使其与正常细胞区分开,然后利用激光技术等杀灭被着色的癌细胞,不影响其他正常细胞.随着人工制造超分子研究的不断深入,科研人员已相继开发出了一批具有各种功能的超分子.如果能够合成可测量血液和尿液中胆固醇等生化指标的超分子,并将其植入微晶芯片,当该分子与血液和尿液中的物质发生反应后,就会产生电流作为人体产生的异常信号被芯片接收,起到诊断疾病的作用.美国北卡罗来纳州立大学和约翰·霍普金斯大学的两位博士,利用纳米技术开发出使失明者重见光明的“人工视网膜系统”.该系统是由埋藏在眼镜镜架内的外部摄象机捕捉影象,然后将影象转换为电信号.电信号被无线传送至植入视网膜的微芯片后,由该芯片对神经节细胞施加电刺激,从而实现模拟视觉.我国科学家研制的“纳米人工骨”在国际上尚属首例,这种全新的骨置换材料与人骨特性相当,将会取代金属或塑料材料用于人体,具有广泛的应用前景.此外,科学家们还在积极尝试将微型机器人放入人体内,让其修复病变的组织.尽管这些技术投入应用尚待时日,相信随着纳米技术的不断进步,美好的设想终将能够成为现实.
5　结束语
纳米作为一种长度单位,仅为十亿分之一米.在这极其微小的世界里,纳米技术正发挥着超乎寻常的巨大作用.包括信息技术、生物技术、医药化工、机械电子、能源环境等领域内的诸多难题的解决,都在一定程度上有赖于纳米技术的不断进步和成熟.纳米技术与纳米材料所具有的各种潜在的优异特性和应用价值,已被人们所认识.尽管在纳米材料制备和纳米技术应用方面还存在各种问题,相信随着科学技术的不断发展和研究工作的不断深入,在不久的将来人们就可以分享纳米技术带来的种种便利.

信息来源：CYQ资讯网

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	等级：出神入化文章：99 积分：1066 注册：2007-11-07	纳米技术与纳米材料研究应用进展摘要:综述了具有独特的结构、表现出诸多优异特性的纳米材料的结构、性能、制备技术及研究进展,介绍了目前纳米技术在微机械、电子、医药、纺织以及精细陶瓷等方面的应用情况. 关键词:纳米技术;纳米材料;制备;应用; 1　纳米材料的性能纳米材料是指尺度为1～100ｎｍ的超微粒,经压制、烧结或溅射而成的凝聚态固体.通常材料的性能与其颗粒尺寸的关系极为密切.当晶粒尺寸减小时,晶界相的相对体积将增加,其占整个晶体的体积比例增大,这时,晶界相对晶体整体性能的影响作用就非常显著.此外,由于界面原子排列的无序状态,界面原子键合的不饱和性能都将引起材料物理性能上的变化.研究证实,当材料晶粒尺寸小到纳米级时,表现出许多与一般材料截然不同的性能,如高硬度、高强度和陶瓷超塑性以及特殊的比热、扩散、光学、电学、磁学、力学、烧结等性能.而这些特性主要是由其表面效应、体积效应、久保效应等引起的. 表面效应是指纳米粒子表面原子与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大后引起的性质上的变化.研究表明,固体表面原子与内部原子所处的环境不同,前者的周围缺少相邻的原子,有许多悬空键,具有不饱和性质,易与其他原子结合而稳定下来.当粒子直径逐渐接近原子直径时,表面原子占总原子的百分数急剧增加,其作用就显得异常明显,故具有很大的化学活性,纳米粒子表面积、表面能及表面结合能都迅速增大. 当物质体积减小时,会出现物质本身的性质不变,仅与其体积大小密切相关的电子自由程、磁体的磁区等性质发生变化和物质本身的性质也变化两种情形.在后种情况下,物质的性质由原来的无数个原子或分子组成的集合体属性变为有限个原子或分子结合的属性.如大块金属中,电子的细能级形成连续的能带,而金属纳米粒子中,电子的数量有限,不能形成连续的能带,因而转化成各自分立的能级.一般来说,半径小于10ｎｍ的金属纳米粒子,在低温下就能观察到这种能级分立的现象,即所谓体积效应. 久保效应是指当粒子尺寸下降到最低值时,费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象.久保采用一电子模型求得金属超微粒子的能级间距δ=4ＥＦ/3Ｎ,其中ＥＦ为费米能级,Ｎ为微粒中的总原子数.显然,当Ｎ→∞时,δ→0,即对大粒子或宏观物体,能级间距几乎为0;而对于纳米微粒,由于Ｎ为有限值,δ就有一定的值,即能级间发生了分裂.当能级间距大于热能、磁能、静磁能、静电能、光子能量或超导态的凝聚能时,就导致了纳米微粒的磁、光、声、热、电以及超导电性与宏观都有显著的不同. 由于纳米粒子有极高的表面能和扩散率,粒子间能充分接近,从而范德华力得以充分发挥,使得纳米粒子之间、纳米粒子与其他粒子之间的相互作用异常激烈,这种作用提供了一系列特殊的吸附、催化、螯合、烧结等性能. 2　纳米材料制备技术研究进展纳米材料的制备方法按原料状态分,有固体法、液体法和气体法;按反应物状态分,主要有干法和湿法;按制备手段分为物理法(沉淀法、相转变法、气溶胶反应法等)、化学法(蒸气冷凝法、爆炸法、点火花法、离子溅射法、低温等离子法、机械研磨法等)和综合法(等离子加强化学沉积法ＰＥＣＶＤ、激光诱导化学沉积法ＬＩＣＶＤ等). 溶胶-凝胶法(ＳｏｌＧｅｌ法)是常用的方法之一.该法是将金属醇盐或无机盐类协调水解得到均相溶胶后,加入溶剂、催化剂、螯合剂等形成无流动性水凝胶,再于一定条件下转为均一凝胶,最后除去有机物、水及酸根后进行干燥、热处理,最后得到超细化产物.溶胶-凝胶法具有反应温度低,能形成亚稳态化合物,纳米粒子的晶型、粒度可控,且粒子的均匀度和纯度都很高,反应过程也易控制,副反应少,还可避免结晶等.采用ＳｏｌＧｅｌ法可生产多种纳米级氧化物粉末,目前已报道的有莫来石、堇青石、尖晶石、氧化锆、氧化铝及复合粉末等.但该法在转化剂的选择、条件控制以及后处理等方面仍存在问题,最主要的问题是纳米粒子重新团聚形成较大的粒子.有学者认为引起团聚的原因有: (1)分子间力、氢键、静电作用等通常是引起颗粒团聚的因素,在纳米粒子中表现得更为强烈. (2)由于颗粒间的量子隧道效应、电荷转移和界面原子的相互耦合,使微粒极易通过界面发生相互作用和固相反应而团聚. (3)由于纳米粒子的比表面积巨大,使之与空气或各种介质接触后,极易吸附或与其作用,从而失去原来的表面性质,导致粘连与团聚. (4)因其极高的表面能和较大的接触面积,使晶体生长的速度加快,因而颗粒尺寸很难保持不变. 防止团聚发生,获得粒径小、分布窄、分散性好的纳米粒子,是当今制备纳米材料的关键技术,而将超声波技术应用到溶胶-凝胶法制备纳米材料的过程中,有望解决这一难题.超声波在液体中具有超声空化作用,利用超声空化作用产生的局部高温、高压强冲击波的作用,能够增加水分子的蒸发,减少凝胶表面的氢键形成,大大降低微晶粒的比表面自由能和结合力,从而有效地阻止产生团聚现象.另外超声空化作用所产生的冲击波和微射流具有粉碎作用,能产生微细颗粒,加速凝胶的形成.如何利用超声技术减小结合力以及超声波对纳米材料制备效果的影响规律、声场对纳米粒子团聚现象的作用机理还需要进行深入研究 3　纳米材料的应用与展望 3.1　纳米材料在精细陶瓷方面的应用精细陶瓷是以人工合成的高纯度纳米粉末为原料,经过粉体处理、成型、烧结等高技术加工工艺,制成的含微细结构及优异性能的无机非金属材料.它具有坚硬、耐磨、耐高温、耐腐蚀的性能,有些陶瓷材料还具有能量转换、信息传递功能等.此外,纳米陶瓷的高磁化率、高矫顽力、低饱和磁矩、低磁耗,特别是光吸收效应都将成为材料开拓应用的崭新领域,并将对高技术和新材料的发展产生重要作用.德国Ｓａｄｄｒｌａｎｄ大学研究发现,ＣａＦ2和ＴｉＯ2纳米陶瓷材料在常温下具有很好的韧性和延展性能,在80～180℃内可产生约100%的塑性变形. 3.2　纳米材料在纺织物上的应用根据纳米粒子的微观结构和光谱特性,将其应用于纺织物中,可制造出各种功能性纺织物.经分散处理或抗氧化处理的纳米粒子与粘胶纤维相混后,在一定条件下可以喷成功能性粘胶纤维,该功能性粘胶纤维在与棉纱等混纺可织成各种功能性纺织物,如抗紫外线、抗可见光、抗电磁波以及通过红外吸收原理可以改善人体微循环等功能性纺织物.我国利用纳米技术已制成不粘水和油污的纺织物. 3.3　纳米材料在机械方面的应用纳米碳管是目前材料领域最引人关注的一种新型材料.纳米碳管是由碳原子排列成六角网状的石墨薄片卷成具有螺旋周期的多层管状结构,直径1～30ｎｍ,长度为数微米左右的微小管状结晶.科研人员在对纳米碳管的研究过程中发现,纳米碳管具有很高的扬氏模量、强韧性和高强度等力学性能.因此将其用于金属表面复合镀层,可获得超强的耐磨性和自润滑性,其耐磨性要比轴承钢高100倍,磨擦系数为0.06～0.1.此外,纳米碳管材料复合镀层还具有高热稳定性和耐腐蚀性等优异性能.利用纳米碳管的高耐磨性、耐腐蚀性和热稳定性,可用其制造刀具和模具等,不仅能够延长使用寿命,还可提高工件的加工精度,为机械工业带来巨大效益;纳米碳管还具有高效吸收性能,可用其制造保鲜除臭产品.利用纳米碳管吸取氢分子的性质,可将氢分子储存在纳米碳管内,制成十分安全的氢吸留容器,这对于研制氢动力燃料电池汽车具有极大的实用价值.这种氢吸留容器可以储存相当于自重7%的氢,汽车使用一个可乐瓶大小的氢吸留容器,就可以行驶500ｋｍ. 3.4　纳米材料在电器等方面的应用随着纳米技术研究的不断发展,人们已考虑运用纳米技术制造电子器件,以使电子产品体积进一步缩小,而其性能更加出类拔萃.利用纳米碳管可自由变化的电器性质及“量子效应”现象,可将目前集成电路的元器件缩小100倍,研制出高速、微小、节能的新一代电脑.目前的电视机和计算机显示器采用电子显象管,是在真空中释放电子撞击荧光体后发光,由于发射电子的电子枪与荧光屏之间必须保持一定距离,显示器体积较大,此外,加热电子枪要消耗大量电能.而利用纳米碳管取向排列制成的场发射电子源具有较大的发射强度,可在低电压下释放电子,在荧光屏上激发出图象,为制造纯屏超薄节能大型显示器提供了新选择,且其性能大大优于液晶显示器.量子器件的工作速度比半导体快1000倍,采用量子器件取代半导体的纳米技术,可使现有雷达体积大大缩小,同时其获取信息能力可提高数百倍.利用纳米技术生产的纳米卫星重量小于1ｋｇ,一枚运载火箭一次即可发射数百颗乃至数千颗卫星,覆盖全球完成信息转发任务.另外,运用复合纳米碳管材料制成光电转换薄膜,应用于太阳能电池,可使现有的太阳能电池的效率提高3倍;将纳米碳管应用于锂离子电池的负极材料,有望大大提高其贮锂量.近年来,很多国家对纳米技术的研究给予了高度的重视,美国政府于2000年1月宣布将纳米技术列为国家最重要的课题之一.以色列科学家在硅片上覆盖惰性材料单分子膜,使用原子显微镜和电子针的“分子刻痕”技术激活膜层分子,通过电子化学反映控制分子级信息载体,存储文本、图像、音乐等数据信息,这些信息可在原子显微镜下被复读,利用电子计算机解码还原,这项技术可用于开发更大储存量的纳米超级存储器.将图书馆的全部数据储存在一块方糖大小的芯片上,是近期科研人员的主攻课题.如果能够巧妙应用微机械技术和自组织方法,以一个原子或分子制成存储器,就可实现这一目标. 3.5　纳米技术在医学方面的应用众所周知,几乎所有的药物都具有副作用,这主要是用药剂量不当或药物作用于正常器官的缘故.对于癌症治疗,现今的化疗药物无法单纯杀灭癌细胞,药物的作用往往会伤及正常细胞.为此,科学家正积极研究如何利用纳米技术人工合成具有特定功能的“超分子”,让它们成为药物的“搬运工”,使适当剂量的药物仅仅作用于所需部位,即所谓的“药物定向释放系统”.美国科学家正在开发一种称为“导弹分子”的超分子.这种分子进入人体后,可对癌细胞着色,使其与正常细胞区分开,然后利用激光技术等杀灭被着色的癌细胞,不影响其他正常细胞.随着人工制造超分子研究的不断深入,科研人员已相继开发出了一批具有各种功能的超分子.如果能够合成可测量血液和尿液中胆固醇等生化指标的超分子,并将其植入微晶芯片,当该分子与血液和尿液中的物质发生反应后,就会产生电流作为人体产生的异常信号被芯片接收,起到诊断疾病的作用.美国北卡罗来纳州立大学和约翰·霍普金斯大学的两位博士,利用纳米技术开发出使失明者重见光明的“人工视网膜系统”.该系统是由埋藏在眼镜镜架内的外部摄象机捕捉影象,然后将影象转换为电信号.电信号被无线传送至植入视网膜的微芯片后,由该芯片对神经节细胞施加电刺激,从而实现模拟视觉.我国科学家研制的“纳米人工骨”在国际上尚属首例,这种全新的骨置换材料与人骨特性相当,将会取代金属或塑料材料用于人体,具有广泛的应用前景.此外,科学家们还在积极尝试将微型机器人放入人体内,让其修复病变的组织.尽管这些技术投入应用尚待时日,相信随着纳米技术的不断进步,美好的设想终将能够成为现实. 5　结束语纳米作为一种长度单位,仅为十亿分之一米.在这极其微小的世界里,纳米技术正发挥着超乎寻常的巨大作用.包括信息技术、生物技术、医药化工、机械电子、能源环境等领域内的诸多难题的解决,都在一定程度上有赖于纳米技术的不断进步和成熟.纳米技术与纳米材料所具有的各种潜在的优异特性和应用价值,已被人们所认识.尽管在纳米材料制备和纳米技术应用方面还存在各种问题,相信随着科学技术的不断发展和研究工作的不断深入,在不久的将来人们就可以分享纳米技术带来的种种便利. 信息来源：CYQ资讯网收藏本页更多相关内容

2008-07-27

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