梁智博 林勇
(通化師范學院,吉林 通化 134001)
現階段,隨著科學技術的不斷進步,納米技術在人們生產生活中的應用越來越廣泛,發揮著重要作用。納米材料是指長度為0.1nm—100nm 的應用材質,是處于原子團簇和宏觀物體交接的過渡范圍內,超微粒組成的固體材質。納米材料重要的基本特性是其精確度非常高,長度精密,在應用過程中強度高,硬度高,韌性好,且高比熱、膨脹系數高,同時,密度低,熱導率也非常低。
中國科研對納米技術的應用十分重視,開通了納米科技網站,在相關化學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域的科學研究者利用納米技術實現科技信息化,使技術軟件和相關儀器設備實現共享。
納米技術是研究尺寸在0.1nm—100nm 之間物質組成體系的運動構成和相互作用力,讓納米技術在生活生產中得以有效利用。在納米材料這樣的尺度下,物質材料中電子的波性和原子之間的相互作用會根據尺度的大小變化。在這一尺度時,物質會出現和之前完全不同的形式,就算是不改變材料成分,納米材料中的光學性能、電學性能、力學性能、磁性、熔點、化學活性等,都會在傳統材料的基礎上發生改變,所呈現出的狀態是傳統模式和理論特性都沒有辦法作出解釋的,性質非常獨特。
科技不斷在進步,醫學技術也越來越發達,科研人員在納米材料中加入化合物,然后在生物環境下,對細胞活性的溶解吸收情況做出觀察,然后與骨置換,逐漸構成牢固結合的生物材料。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。科學家們利用納米材料尺寸小和精確度高等特點,還在醫學領域研究出了納米手術器具,還研究出了具有特性功能的藥品納米材料粒子。納米手術器具的研制讓病人在手術過程中出血量更少,減小手術創口面積;特性功能的藥品納米材料粒子可以在藥物運輸中發揮巨大效果,使藥物運輸更加方便、快捷。
從現階段發展來看,人們日益增長的物質需求對自然環境和資源構成了很大威脅,環境污染已經成為現階段人們面臨的最重要環境問題。研究表明,納米材料中具有極強的吸附作用,絮凝能力也相當好,就凈水劑而言,納米技術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,納米技術可以有效地將水中懸浮物完全吸附,然后利用相關凈化器,讓水能源的達到二次凈化的效率。與此同時,可以利用納米材料作為光催化劑使用,光催化后進行氧化,對有毒有害物質進行降解,更好的改善污染問題。科研人員利用納米技術研究出了助燃催化劑,能夠讓煤燃料充分燃燒,為生產提供動能,對不可再生能源進行節約,不斷改善環境中存在的問題。
隨著我國經濟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,對航空航天的探索起到協助作用。近幾年,納米碳管的研究,是太空升降機中應用的一大重要突破。其最大的特點就是具有良好的導熱性,性能非常穩定,在應用過程中柔軟靈活,而且質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揮,為我國航空航天做出巨大貢獻。
通過納米技術研制的塑料具有耐磨性高、韌性高、耐熱性好的基本特點,可以在汽車等領域發揮巨大作用。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害的發生。納米技術在電子領域也有廣泛應用,可以利用納米技術中的分子束外延技術,讓流子與母體產生分離,然后制備相關電子器件。不僅僅是一些高端產品的領域,納米加護在大理石、玻璃等材質的表面也做出了研究,使其產生防污染和預防灰塵的作用,而且納米技術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,不易斷裂。
總而言之,隨著科學技術的不斷發展和進步,納米技術在生活生產中的應用遠遠不止以上說明的應用,納米技術的誕生為人們的生產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,納米技術的應用還需要不斷完善和成熟,科研人員要加大研究力度,讓納米技術更好的造福于人類。