奈米世界知多少

1、奈米世界知多少讓我們一起去了解奈米吧！1 目錄 奈 米 是 ？ 緣 起奈米科技定義 光 子 能 隙 自 然 界 中 的 例 子 人 造 多 層 系 統(tǒng) 布 拉 格 反 射 鏡 奈 米 系 統(tǒng) 炸 雞 廢 油 大 變 身 奈 米 產(chǎn) 品 資 料 來 源 2奈米是？ 奈米 (nanometer)是一個長度的單位。1奈米 = 十億分之1米(10-9 meter)，約為分子或DNA的大小，或是頭髮寬度的十萬分之一。 奈米結(jié)構(gòu)的大小約為1 100奈米，即介於分子和次微米之間 IBM已成功地採用半導(dǎo)體碳奈米管製成場效電晶體，並進一步製作出單分子邏輯閘 3 奈米科技定義 奈米科技乃根據(jù)物質(zhì)在奈米尺寸下之特殊

2、物理、化學(xué)和物性質(zhì)或現(xiàn)象，有效地將原子或分子組合成新的奈米結(jié)構(gòu)；並以其為基礎(chǔ)，設(shè)計、製作、組裝成新材料、器件或系統(tǒng)，產(chǎn)生全新的功能，並加以利用的知識和技藝。有別於傳統(tǒng)由大縮小的製程，奈米科技乃由小作大。4 奈米科技定義5緣起奈米尺度下，由於電子、光子、聲子自身與彼此之交互作用 ，顯著改善或全然不同的物理、化學(xué)及生物特性和現(xiàn)象 ，並有效率的製造或使用這些裝置 。九十一年六月行政院國家科學(xué)委員會第157次委員會中通過奈米國家型科技計畫，預(yù)計於九十二年一月開始推動 6光子能隙晶體中的電子由於受到晶格的週期性位勢散射，部份波段會因破壞性干涉而形成能隙，導(dǎo)致電子的色散關(guān)係呈帶狀分佈。電磁波經(jīng)介電函數(shù)散射

3、後，某些波段的電磁波強度會因破壞性干涉而呈指數(shù)衰減，無法在系統(tǒng)內(nèi)傳遞，相當(dāng)於在頻譜上形成能隙，於是色散關(guān)係也具有帶狀結(jié)構(gòu)，此即所謂的光子能帶結(jié)構(gòu)。具有光子能帶結(jié)構(gòu)的介電物質(zhì)，就稱為光能隙系統(tǒng)， 簡稱PBG系統(tǒng)，或簡稱光子晶體。 7 自然界中的例子蛋 白 石 具 有光 子 晶 體 結(jié) 構(gòu) 蝴 蝶 光子晶體結(jié)構(gòu) 8 人造多層系統(tǒng)層狀介電系統(tǒng)即一維的光子晶格已被研究多年，電磁波在該系統(tǒng)中的干涉 現(xiàn)象早已應(yīng)用在各種光學(xué)實驗中，做為波段選擇器、濾波器或反射鏡等。例如光學(xué)中常見 布拉格反射鏡，乃是一種四分之一波長多層系統(tǒng)， 說穿了就是簡單的一維光子晶體。 9 布拉格反射鏡由兩種介電系數(shù)不同的材料以ABAB

4、的方式交替排列組成，每層的厚度都是操作波長的四分之一，因此是一種四分之一波長多層系統(tǒng)相當(dāng)於簡單的一維光子晶體。 布拉格反射鏡的反射率可以高達99%以上。，又可以透過改變材料的折射率或厚度來調(diào)整能隙位置，設(shè)計出操作頻頻範(fàn)圍不同的反射鏡，因此經(jīng)常使用於精密光學(xué)實驗中。 交 替 排 列10 奈米系統(tǒng)冷凍幫浦真空系統(tǒng)熱電量測裝置 11 炸雞廢油大變身孫實慶與蘇建仲的奈米夢不僅是燈泡、塗劑、口罩等小東西，正申請將塑膠、垃圾、食用油等變石油的專利，位於臺中工業(yè)區(qū)的生質(zhì)柴油工廠預(yù)計明年六月量產(chǎn)，每天產(chǎn)能達30噸，四分之一將外銷日本。蘇建仲表示，奈米銀日前通過國外禽流感病毒H5N5的完整測試，未來發(fā)展仍無限寬

5、廣。 奈米材料由超級微小晶粒組成，以其粒徑微細、遠小於光波波長等特性，可大量運用於除臭、抗菌、淨(jìng)化等環(huán)境維護上，與具氧化抗菌作用的金屬離子結(jié)合，演變成奈米金、奈米銀等複合原料。 12 奈米產(chǎn)品袋子13 奈米產(chǎn)品手術(shù)衣14 奈米產(chǎn)品面膜15 奈米產(chǎn)品 塑 膠 容 器16：奈米光觸媒是否只太陽光下才有反應(yīng)？ ：光觸媒所需之光源為在太陽光與日光燈含有400nm以下之紫外線，對太陽光與室內(nèi)光而言(太陽光中的紫外線為1mW/cm2、室內(nèi)日光燈的紫外線為1uW/cm2)，即含有可激發(fā)TiO2作用所需的微量紫外線。 17 ：何謂奈米光觸媒消毒法？ ：汽車的污防控制，大氣淨(jìng)化，水質(zhì)淨(jìng)化等。此外也有相當(dāng)?shù)难芯匡@示光觸媒有一定的抗菌性與殺菌功能。且其抗菌特性是屬於長效型的作用（效果約達一年）。(因此目前光觸媒於環(huán)境消毒中的應(yīng)用仍然存在著了許多不確定的因素。所謂光觸媒就是要照光（通常是紫外光或日光），而且需要細菌或其他污染物有接觸到具有光觸媒的表面上之機制，才會有所反應(yīng)。18 Q: 奈米光觸媒安全性? A:光觸媒反應(yīng)僅為表面反應(yīng)。藉由紫外線激發(fā)TiO2產(chǎn)生自由離子(OH-及.O2-)與附著物產(chǎn)生反應(yīng)。TiO2之最大特徵在於所產(chǎn)生的游離基僅對於分子極小之有機體(細菌、病毒、發(fā)臭物、毒性物質(zhì)等)有強烈之作用。 所以對人