纳米材料在生活 中的 应用
16页1、纳米材料 在生活中的应用,2,1、结构分:零维、一维、二维、三维 2、化学组分:纳米金属、纳米晶体、纳米陶瓷、 纳米玻璃、纳米高分子和纳米复合材料。 3、材料物性分:纳米半导体、纳米磁性材料、纳米非线性 光学材料、纳米铁电体、纳米超导材料、纳米热电材料。 4、应用分:纳米电子材料、纳米光电子材料、纳米生物 医用材料、纳米敏感材料、纳米储能材料 5、有序性分:结晶纳米材料和非晶纳米材料。,小尺寸效应(体积效应) 表面效应 量子尺寸效应,一、莲花效应,表面是粗糙的,原因: 叶面上布满细微的凸状物再加上表面所存在的蜡质,这使得在尺寸上远大于 该结构的灰尘、雨水等降落在叶面上时,只能和叶面上凸状物形成点接触。液滴在 自身的表面张力作用下形成球状,藉由液滴在滚动中吸附灰尘,并滚出叶面。,现实生活中的应用:超疏水,涂料,衣服等等。,耐腐蚀抗降解的涂料,不结雾不沾水的玻璃,不浸湿不玷污衣服,不沾水的雨伞,纳米材料的超双亲界面、 耐老化、 抗紫外线 及耐腐蚀抗氧化等特殊性能 ,使其应用于文物保护。,将金属粉纳米化, 利用纳米材料的表面效应, 能大幅提高金 属粉的化学反应活性,二、防火阻燃多色路面防滑纳
2、米材料,1、极佳的防水性能; 2、良好的抗腐蚀性能; 3、阻燃性佳; 4、粗糙表层有效降低水雾以及溅水; 5、防滑抵抗性大,安全性能高; 6、可减少车辆噪音的分贝; 7、吸水率为零,粘着力非常好(易清洗),特点,三、隐形技术,主要有: 1,机身隐形 主要通过外形几何设计降低雷达反射以及吸波涂层对雷达波的吸收。 2,发动机隐形 在尾喷管外面加装降低喷口气体温度,减少红外泄露的装置。 3,电子隐形 就是尽量使用被动雷达,而少开主动探测雷达,以及各种通信设备。做到电子静默。,飞机的隐形能力:在各种雷达照射下的低探测性。,原因:纳米粒子尺寸远小于红外及雷达波长, 对其的透过率高,大大减少波的反射率, 另外纳米粒子的比表面积很大,对红外光 和电磁波的吸收率较大,使得红外探测器 和雷达接收到的反射信号微弱。,四:隐身衣,东大毫米波国家重点实验室马慧锋博士 展示的“隐身衣”,看起来像一块大饼,.隐形衣跟隐形技术区别: 隐形技术不会让一架飞机看不见,只 是减少在雷达上可见的横截面,使飞 机很难被跟踪。而隐形衣是一种改进 了的技术,可以将人和物体隐藏起来 ,让可见光对其无能为力。 原因: 1.纳米级微小
3、粒子组成的超材料可 以让光线拐弯,绕过障碍物。 2.纳米材料具有极好的吸波特性 3.隐形衣之所以能够隐形是由于其 制作的隐形材料可以引导微波“转向” 避开仪器探测,从而防止物体被发现,五、生物医学的应用,在血管中运动的纳米机器人,它正在使用纳米 切割机和真空吸尘器来清除血管中的沉积物。,OMOM胶囊内镜系统,多肽纳米管作为抗菌剂, 可在细菌细胞膜上穿孔 ,导致细菌死亡。,纳米材料的展望,1.汽车尾气,含铅汽油中的铅很容易通过血液长期蓄积于人的肝、肾、脾、肺和大脑中,从而导致人的智能发育障碍和血色素制造障碍等后果。,汽车尾气的处理:加入纳米级的复合稀土氧化物后,对尾气的净化特别明显,尾气中的CO、NOx几乎完全转化。,在化工领域中的应用,2.拯救水资源,特种半导体纳米材料使海水淡化; 纳米TiO2可以用来降解有机磷,降解毛纺染整废水,降解石油 ,利用具有半导体特性的纳米氧化物粒子如Fe2O3、TiO2、ZnO等做成涂料,由于具有较高的导电特性,因而能起到静电屏蔽作用。 将纳米TiO2粉体按一定比例加入到化妆品中,则可以有效地遮蔽紫外线。一般认为,其体系中只需含纳米二氧化钛0.51%,即可充分屏蔽紫外线。 目前,日本等国已有部分纳米二氧化钛的化妆品问世。,3.走进你家里,纳米TiO2:在光照条件下,会产生具有非常强的氧化能力的空穴,从而将附在表面上的有机物、细菌及其它灰尘分解掉,直至生成CO2和H2O。 杀菌、除味:由于纳米ZnO具有大的比表面积,可以很快地吸收并分解臭气,同时还能有效地杀菌。对黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀菌率高达95%以上。,二个月不用洗信不信由你,纳米服装,防弹衣,因纳米碳管既轻又强度极高,是钢的10100倍,用它来作防弹衣就像用羽绒做成的防寒服一样,既可折来叠去,又能抵御强大的子弹的冲击力。,谢谢!,The End!,
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