納米材料ppt課件精品課件

1、關(guān)于納米材料ppt第一張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月什么是納米(nanometer)？什么是納米結(jié)構(gòu)(nanostructure)？什么是納米材料(nanomaterial)?什么是納米技術(shù)(nanotechnology)？什么是納米科學(xué)(nanoscience)？什么是納米科學(xué)技術(shù)(Nano-ST)？一、 基本概念和內(nèi)涵第二張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月人高20億 納米100萬(wàn) 納米 針頭紅血球分子及DNA1千 納米1 納米0.1 納米氫原子Earth 1.2 x 107 mIn Greek, “nano” means dwarf納米是一個(gè)長(zhǎng)度計(jì)量單位，1納米 = 1

2、0-9 米。什么是納米(nanometer)？第三張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月Earth 1.2 x 107 m什么是納米(nanometer)？（2） 納米是社會(huì)實(shí)踐體系 a. 掀起廣泛深入的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng) b. 各國(guó)政府紛紛納入戰(zhàn)略規(guī)劃 c. 納米技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐社會(huì)意義：（1） 納米是新的物質(zhì)觀，新的方法論；第四張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月什么是納米結(jié)構(gòu)(nanostructure)？ 納米結(jié)構(gòu)是以納米尺度的物質(zhì)單元為基礎(chǔ)，按一定規(guī)律構(gòu)筑或組裝一種新的體系，它包括一維、二維和三維體系。In this design, two rigid diamondoid ri

3、ngs are fused at a quasi-tetrahedral junction and sized, through the addition or subtraction of repeat subunits in each ring, to accommodate two carbon nanotubes of different diameters. The crimping of the nanotubes is a result of van der Waals packing of the rings, a feature that can be enhanced or

4、 removed by adjusting the ring size. (grey = carbon, white = hydrogen, blue = nitrogen, red = oxygen)In this design, two diamondoid rings replace small segments of a carbon nanotube, providing a lock for a third, larger ring. The larger ring includes a stitch-work of oxygens to create an electron-ri

5、ch interior whose effective circular van der Waals packing just touches that of the nanotube framework. Low-friction bearing assembly with two carbon allotropes Crimp junctions for perpendicular carbon nanotube scaffolding 第五張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月什么是納米材料(nanomaterial)? 納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍(10-91

6、0-7m)或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料 第六張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月什么是納米科學(xué)(nanoscience)？在納米尺度上研究材料的制備及其性質(zhì)、現(xiàn)象的科學(xué)。第七張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月什么是納米技術(shù)(nanotechnology)？在納米尺寸上對(duì)物質(zhì)和材料進(jìn)行研究處理的技術(shù)稱(chēng)為納米技術(shù)。納米技術(shù)本質(zhì)上是一種用單個(gè)原子、分子制造物質(zhì)的技術(shù)。 納米技術(shù)是一門(mén)高新技術(shù)，它對(duì)21世紀(jì)材料科學(xué)和微型器 件技術(shù)的發(fā)展具有重要影響，納米技術(shù)，就是要做到，從小到大，從下到上。要什么東西，將分子、原子搭起來(lái)，就是什么東西，原材料浪費(fèi)為零，能耗降到極低，徹底從技術(shù)上解決了環(huán)

7、保問(wèn)題。第八張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 納米技術(shù)是當(dāng)前全球都在談?wù)摰臒衢T(mén)話(huà)題。所謂納米技術(shù)，是指用數(shù)千個(gè)分子或原子制造新型材料或微型器件的科學(xué)技術(shù)。納米技術(shù)涉及的范圍很廣，納米材料只是其中的一部分，但它卻是納米技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。牛津大學(xué)材料系目前研究的納米技術(shù)項(xiàng)目有40多個(gè)，其中主要的有超細(xì)薄膜、碳納米管、納米陶瓷、金屬納米晶體和量子點(diǎn)線(xiàn)等。 -英國(guó)牛津大學(xué)材料系納米材料專(zhuān)家保爾華倫博士接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)說(shuō) 什么是納米技術(shù)(nanotechnology)？第九張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月什么是納米科技(Nano-ST)？創(chuàng)造和制備各種新型具有優(yōu)異性能的納米材料設(shè)

8、計(jì)、制備各種納米器件和裝置探測(cè)分析納米材料,器件的結(jié)構(gòu),性質(zhì)及其相互關(guān)系和機(jī)理制造和研究納米尺度（10-9 10-7m）的器件和材料的科學(xué)技術(shù)。第十張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月納米科技概念的提出與發(fā)展人類(lèi)能夠用宏觀的機(jī)器制造比其體積小的機(jī)器,而這較小的機(jī)器可以制作更小的機(jī)器, 這樣一步步達(dá)到分子線(xiàn)度, 即逐級(jí)地縮小生產(chǎn)裝置, 以至最后直接按意愿排列原子,制造產(chǎn)品.那時(shí), 化學(xué)將變成根據(jù)人們的意愿逐個(gè)地準(zhǔn)確放置原子的問(wèn)題。 當(dāng)2000年人們回顧歷史的時(shí)候, 他們會(huì)為直到1959年才有人想到直接用原子, 分子來(lái)制造機(jī)器而感到驚訝。 - Richard P.Feynman,1959“T

9、he principles of physics, as far as I can see, do not speak against the possibility of maneuvering things atom by atom.” “Put the atoms down where the chemist says, and so you make the substance.” - Richard Feynman(1959) Physics Nobel Laureate第十一張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月納米科技的發(fā)展 Taniguchi第一屆國(guó)際納米科學(xué)技術(shù)會(huì)議(In

10、ternational conference on nano science and technology) 1990年7月 美國(guó)巴爾的摩Eric Drexler1974年科學(xué)家唐尼古奇(Taniguchi)最早使用納米技術(shù)(Nanotechnology)一詞描述精細(xì)機(jī)械加工; 1977年美國(guó)麻省理工學(xué)院德雷克斯勒教授提出, 可以從模擬活細(xì)胞的生物分子的人工類(lèi)似物 -分子裝置開(kāi)始研究, 并稱(chēng)之為納米科技. 他70年代末在斯坦福大學(xué)建立第一個(gè)納米科技研究小組。第十二張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月納米科技將引發(fā)一場(chǎng)新的工業(yè)革命第十三張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月重要進(jìn)展 (

11、1) 安排原子組合成“IBM”字樣、中國(guó)地圖等； (2) 納米尺度的合成為人們?cè)O(shè)計(jì)新型材料打開(kāi)了新的大門(mén)。 有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料 (3) 納米材料與藥物、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的交叉是必然的發(fā)展趨勢(shì)。 靶向藥物，稱(chēng)為“生物導(dǎo)彈” 納米微機(jī)械和機(jī)器人 (4) 納米生物學(xué)，使生命科學(xué)的研究上了一個(gè)新的臺(tái)階。 制造多種多樣的生物“產(chǎn)品”，農(nóng)、林、牧、副、漁業(yè)也可能因此發(fā)生深刻變革，人類(lèi)的食品結(jié)構(gòu)也將隨之發(fā)生變化。 （5）納米材料在催化反應(yīng)中具有重要作用。 通過(guò)納米材料的光催化從水、二氧化碳和氮?dú)庵刑崛∮杏梦镔|(zhì)，例如，液體燃料一直是人們研究的重要課題，最近日本利用納米鉑作為催化劑放在氧化鈦的載體上，在加入甲醇的水溶液

12、中通過(guò)光照射成功地制取了氫。第十四張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月國(guó)家自然科學(xué)基金與納米科技國(guó)家自然科學(xué)基金資助納米科技項(xiàng)目和經(jīng)費(fèi)逐年增加 (根據(jù)題目上出現(xiàn)納米字樣的部分基金項(xiàng)目的統(tǒng)計(jì)結(jié)果) 納米科技是一個(gè)多學(xué)科交叉的前沿領(lǐng)域，各科學(xué)部分別從不同角度予以了資助 第十五張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月納米科技的科學(xué)意義（1）納米科技將促使人類(lèi)認(rèn)知的革命; （2）納米科技將引發(fā)一場(chǎng)新的工業(yè)革命;（3）納米科技是一門(mén)綜合性的交叉學(xué)科.師昌緒院士為國(guó)家自然科學(xué)基金資助納米科技研究成果展覽題詞 第十六張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月納米科技的前景展望材料和制備微電子和 計(jì)算

13、機(jī)技術(shù)環(huán)境和能源醫(yī)學(xué)與健康生物技術(shù)航天和航空國(guó)家安全FROM: 第十七張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月納米材料的存在形式第十八張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月納米材料的分類(lèi)第十九張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月納米微粒的結(jié)構(gòu)與形貌Al2O3形貌NATURE Vol. 4371 September 2005AgAu第二十張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月Nanofibres第二十一張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月Nanobelt /nanoribbonZnOSCIENCE VOL 291 9 MARCH 2001ZnOMaterials Lette

14、rs 59 (2005) 16961700第二十二張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月Nano peapodhigh-resolution, low-temperature scanning tunneling microscope (STM) (Science-1 February 2002) 第二十三張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月Nano ringsJACS 2005第二十四張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月Nano-flowers中科院物理所先進(jìn)材料與結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)室李超榮副研究員、張曉娜、表面物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室曹則賢研究員通過(guò)應(yīng)力自組裝在無(wú)機(jī)體系A(chǔ)g/SiOx微

15、米級(jí)的內(nèi)核/殼層結(jié)構(gòu)上成功地獲得了三角格子鋪排和斐波納契數(shù)花樣。研究?jī)?nèi)容以Report形式于2005年8月5日發(fā)表在Science上。文章發(fā)表后在國(guó)際上引起了強(qiáng)烈的反響。Nanotechweb 和 ORF ON Science網(wǎng)站當(dāng)天就分別以“應(yīng)變的微結(jié)構(gòu)形成類(lèi)植物花樣” 和“微觀世界的花朵”作了長(zhǎng)篇介紹。第二十五張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月納米粒子的表征TEM(隧道顯微鏡)Four basic types of nanotech tools are available: Visualization tools, primarily scanning probe and elec

16、tron microscopes; Measurement (or metrology) tools, including spectroscopic and optics based; Fabrication/production tools, including nanomanipulators and nanolithographic devices; Simulation/modeling tools, which aid in the design and development of nanotechnology products.第二十六張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月

17、SEM(掃描顯微鏡)AFM(原子力顯微鏡)STM(掃描隧道顯微鏡)第二十七張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、納米的四大效應(yīng)（1）表面效應(yīng) 是指納米粒子表面原子數(shù)與總原子數(shù)之比隨粒徑的變小而急劇增大后引起的性質(zhì)上的變化。（2）量子尺寸效應(yīng) 當(dāng)粒子尺寸降低到某一值時(shí)，金屬費(fèi)米能級(jí)附近的電子能級(jí)由準(zhǔn)連續(xù)變?yōu)榉至⒛芗?jí)和納米半導(dǎo)體微粒的能隙變寬的現(xiàn)象均稱(chēng)為量子尺寸效應(yīng)。（3）小尺寸效應(yīng) 當(dāng)納米粒子尺寸與德布羅意波以及超導(dǎo)態(tài)的相干長(zhǎng)度或透射深度等物理特征尺寸相當(dāng)或更小時(shí)，對(duì)于晶體其周期性的邊界條件將被破壞，對(duì)于非晶態(tài)納米粒子其表面層附近原子密度減小，這些都會(huì)導(dǎo)致電、磁、光、聲、熱力學(xué)等性質(zhì)的變

18、化，這稱(chēng)為小尺寸效應(yīng)。（4）宏觀量子隧道效應(yīng) 微觀粒子具有穿越勢(shì)壘的能力稱(chēng)為隧道效應(yīng)。近年來(lái)，人們發(fā)現(xiàn)一些宏觀量，例如微粒的磁化強(qiáng)度、量子相干器件中的磁通量等亦具有隧道效應(yīng)，它們可以穿越宏觀系統(tǒng)的勢(shì)壘而產(chǎn)生變化，故稱(chēng)為宏觀量子隧道效應(yīng)。第二十八張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（1）表面效應(yīng) 是指納米粒子表面原子數(shù)與總原子數(shù)之比隨粒徑的變小而急劇增大后引起的性質(zhì)上的變化。Relationship between the ratio of the surface atoms to whole atoms and particle size第二十九張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月

19、（2）量子尺寸效應(yīng) 當(dāng)粒子尺寸極小時(shí)，費(fèi)米能級(jí)附近的電子能級(jí)將由準(zhǔn)連續(xù)態(tài)分裂為分立能級(jí)的現(xiàn)象。 量子尺寸效應(yīng)可導(dǎo)致納米顆粒的磁、光、聲、電、熱以及超導(dǎo)電性與同一物質(zhì)原有性質(zhì)有顯著差異，即出現(xiàn)反?，F(xiàn)象。例如金屬都是導(dǎo)體，但納米金屬顆粒在低溫時(shí)，由于量子尺寸效應(yīng)會(huì)呈現(xiàn)絕緣性。美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)當(dāng)半導(dǎo)體硒化鎘顆粒隨尺寸的減小能帶間隙加寬，發(fā)光顏色由紅色向藍(lán)色轉(zhuǎn)移。美國(guó)伯克利實(shí)驗(yàn)室控制硒化鎘納米顆粒尺寸，所制備的發(fā)光二極管可在紅、綠和藍(lán)光之間變化。量子尺寸效應(yīng)使納米技術(shù)在微電子學(xué)和光電子學(xué)地位顯赫。 第三十張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月尺寸及形貌導(dǎo)致顏色不同第三十一張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)

20、作于2022年6月（3）小尺寸效應(yīng) 當(dāng)納米粒子尺寸與德布羅意波以及超導(dǎo)態(tài)的相干長(zhǎng)度或透射深度等物理特征尺寸相當(dāng)或更小時(shí)，對(duì)于晶體其周期性的邊界條件將被破壞，對(duì)于非晶態(tài)納米粒子其表面層附近原子密度減小，這些都會(huì)導(dǎo)致電、磁、光、聲、熱力學(xué)等性質(zhì)的變化，這稱(chēng)為小尺寸效應(yīng)。隨著納米顆粒尺寸的減小，與體積成比例的能量，如磁各向異性等亦相應(yīng)降低，當(dāng)體積能與熱能相當(dāng)或更小時(shí)，會(huì)發(fā)生強(qiáng)磁狀態(tài)向超順磁狀態(tài)轉(zhuǎn)變。當(dāng)顆粒尺寸與光波的波長(zhǎng)、傳導(dǎo)電子德布羅意波長(zhǎng)、超導(dǎo)體的相干長(zhǎng)度或透射深度等物理特性尺度相當(dāng)或更小時(shí)，其聲、光、電、磁和熱力學(xué)等特性均會(huì)呈現(xiàn)新的尺寸效應(yīng)。將導(dǎo)致光的等離子共振頻移、介電常數(shù)與超導(dǎo)性能發(fā)生變化

21、。 第三十二張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（4）宏觀量子隧道效應(yīng) 微觀粒子具有穿越勢(shì)壘的能力稱(chēng)為隧道效應(yīng)。近年來(lái)，人們發(fā)現(xiàn)一些宏觀量，例如微粒的磁化強(qiáng)度、量子相干器件中的磁通量等亦具有隧道效應(yīng)，它們可以穿越宏觀系統(tǒng)的勢(shì)壘而產(chǎn)生變化，故稱(chēng)為宏觀量子隧道效應(yīng)。電子既具有粒子性又具有波動(dòng)性，因此存在隧道效應(yīng)。量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)將會(huì)是未來(lái)微電子、光電子器件的基礎(chǔ)，或者說(shuō)它確立了現(xiàn)存微電子器件進(jìn)一步微型化的極限，當(dāng)微電子器件進(jìn)一步微型化時(shí)必須要考慮上述的量子效應(yīng)。例如，在制造半導(dǎo)體集成電路時(shí)，當(dāng)電路的尺寸接近電子波長(zhǎng)時(shí)，電子就通過(guò)隧道效應(yīng)而溢出器件，使器件無(wú)法正常工作，經(jīng)典電路的

22、極限尺寸大概在0.25微米。第三十三張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月分離器納米科技的研究方法自上而下(Top Down) 理查德費(fèi)曼的技術(shù) 通過(guò)微加工和固態(tài)技術(shù),不斷在尺寸上將人類(lèi)創(chuàng)造的功能產(chǎn)品微型化.自下而上(Bottom Up) 德瑞克斯勒的技術(shù) 以原子分子為基本單元,根據(jù)人們的意愿進(jìn)行設(shè)計(jì)和組裝,從而構(gòu)筑成具有特定功能的產(chǎn)品. 減少原材料需求,降低環(huán)境污染.原子分子第三十四張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、 納米材料的奇異性能納米金屬的熔點(diǎn)比普通金屬低幾百度；氣體在納米材料中的擴(kuò)散速度比在普通材料中快幾千倍；納米磁性材料的磁記錄密度可比普通的磁性材料提高倍；納米復(fù)合

23、材料對(duì)光的反射度極低，但對(duì)電磁波的吸收性能極強(qiáng)，是隱形技術(shù)的突破；納米材料顆粒與生物細(xì)胞結(jié)合力很強(qiáng)。第三十五張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 用作發(fā)光二極管、激光二極管，實(shí)現(xiàn)光電集成。中科大功能納米材料研究室1. 納米硅發(fā)光奇異性能實(shí)例第三十六張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2. 碳納米管多種優(yōu)異性能 碳納米管是由碳原子按一定規(guī)則排列形成的空心籠狀管式結(jié)構(gòu)，其直徑不超過(guò)幾十納米（一納米為十億分之一米）。導(dǎo)電性強(qiáng)、場(chǎng)發(fā)射性能優(yōu)良、強(qiáng)度是鋼的100倍、韌度高等，是一種用途廣泛的新材料。第三十七張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 碳納米管本身有非常完美的結(jié)構(gòu)，意味著它有好

24、的性能。它在一維方向上的強(qiáng)度可以超過(guò)鋼絲強(qiáng)度，它還有其他材料所不具備的性能：非常好的導(dǎo)電性能、導(dǎo)熱性能和電性能。第三十八張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 如果用碳納米管做繩索，是唯一可以從月球掛到地球表面，而不被自身重量所拉斷的繩索。如果用它做成地球-月球乘人的電梯，人們?cè)谠虑蚨ň泳秃苋菀琢?。納米碳管的細(xì)尖極易發(fā)射電子。用于做電子槍?zhuān)勺龀蓭桌迕缀竦谋趻焓诫娨暺?，這是電視制造業(yè)的發(fā)展方向。 我國(guó)清華大學(xué)南風(fēng)納米粉體產(chǎn)業(yè)化工程中心，一直致力于碳納米管在工業(yè)化生產(chǎn)上的科技攻關(guān)，是目前世界上已知生產(chǎn)規(guī)模最大的碳納米管生產(chǎn)基地。第三十九張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月未來(lái)的“太空天

25、梯”第四十張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 莫斯科大學(xué)的研究人員為了弄清納米管的受壓強(qiáng)度，將少量納米管置于29Kpa的水壓下（相當(dāng)于水下18000千米深的壓力）做實(shí)驗(yàn)。不料未加到預(yù)定壓力的1/3，納米管就被壓扁了。他們馬上卸去壓力，它卻像彈簧一樣立即恢復(fù)了原來(lái)形狀。應(yīng)用：科學(xué)家得到啟發(fā)，發(fā)明了用碳納米管制成像紙一樣薄的彈簧，用作汽車(chē)或火車(chē)的減震裝置，可大大減輕車(chē)輛的重量。 用碳納米管制成像紙一樣薄的彈簧第四十一張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月納米管做成的“納米秤” 更令人驚奇的是，最近美國(guó)、中國(guó)、法國(guó)和巴西科學(xué)家用精密的電子顯微鏡測(cè)量納米管在電流中出現(xiàn)的擺頻率時(shí)，發(fā)現(xiàn)可以測(cè)

26、出納米管上極小微粒引起的變化，從而發(fā)明了能稱(chēng)量?jī)|億分之二百克的單個(gè)病毒的“納米秤”。這種世界上最小的秤，為科學(xué)家區(qū)分病毒種類(lèi)，發(fā)現(xiàn)新病毒作出了貢獻(xiàn)。第四十二張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月碳納米管儲(chǔ)氫 高質(zhì)量的碳納米管能儲(chǔ)存大量氫氣，從而可以實(shí)現(xiàn)用氫氣為燃料驅(qū)動(dòng)無(wú)污染汽車(chē)。H2第四十三張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3. 碳60的奇異性能 1985年在太空碳分子實(shí)驗(yàn)室中，偶然發(fā)現(xiàn)60個(gè)碳原子組成空心的籠狀結(jié)構(gòu)的碳分子，后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)石墨碳分子經(jīng)激光、電弧等強(qiáng)高溫加熱，或又在一定的催化劑（鐵基和鎳基）的幫助下，碳原子能形成C60分子。第四十四張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022

27、年6月碳60超導(dǎo)體 已經(jīng)試驗(yàn)過(guò)往C60中摻雜，引入堿金屬、堿土金屬原子，可以得到各向同性的超導(dǎo)性，制成了有機(jī)超導(dǎo)體。第四十五張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月C60作成的分子算盤(pán) 1996年11月，IBM公司在瑞士蘇黎士研究室工作的物理學(xué)家金澤夫斯基等，想能否用一臺(tái)掃描隧道顯微鏡和一些布基球，制成一個(gè)能計(jì)算的機(jī)器。結(jié)果研究出第一臺(tái)分子算盤(pán)，儲(chǔ)存信息容量是常規(guī)電子計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器的10億倍，可能是將來(lái)制造出分子般大小的機(jī)器的第一部。 移動(dòng)單個(gè)分子或原子的技術(shù)，將是下一代電子元件和開(kāi)發(fā)納電子集成電路的關(guān)鍵。第四十六張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4、石墨烯 石墨烯出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室中是在2

28、004年，當(dāng)時(shí)，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家安德烈杰姆和克斯特亞諾沃消洛夫發(fā)現(xiàn)他們能用一種非常簡(jiǎn)單的方法得到越來(lái)越薄的石墨薄片。他們將石墨片薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上，撕開(kāi)膠帶，就能把石墨片一分為二。不斷地這樣操作，于是薄片越來(lái)越薄，最后，他們得到了僅由一層碳原子構(gòu)成的薄片，這就是石墨烯。這以后，制備石墨烯的新方法層出不窮，經(jīng)過(guò)5年的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)，將石墨烯帶入工業(yè)化生產(chǎn)的領(lǐng)域已為時(shí)不遠(yuǎn)了。 通過(guò)粘貼Scotch膠帶的“機(jī)械剝離法”制作石墨烯第四十七張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月電子顯微鏡下觀測(cè)的石墨烯片，其碳原子間距僅0.14納米第四十八張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年

29、6月 英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家科斯提亞 諾沃謝夫和安德烈 蓋姆因?yàn)槭紫劝l(fā)現(xiàn)石墨烯獲得2010年度的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。（2004年發(fā)現(xiàn)，諾貝爾獎(jiǎng)勵(lì)委員會(huì)急不可耐，一切皆有可能，你也有可能。做飯的啟發(fā)（碳納米管JACS做飯思路），膠帶撕作業(yè)本（石墨烯），大科學(xué)是簡(jiǎn)單的。第四十九張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 韓國(guó)成均館大學(xué)和三星公司的研究人員已經(jīng)制造出由多層石墨烯和聚酯片基底組成的透明可彎曲顯示屏。 石墨烯的材質(zhì)優(yōu)點(diǎn)總結(jié)：其導(dǎo)電性能比銅還好幾倍；堅(jiān)硬比鋼鐵大10倍而且極輕，由此可見(jiàn)可用于飛機(jī)制造來(lái)減少重量與避彈衣制造。 石墨烯的應(yīng)用前景：太空電梯纜線(xiàn)、替代硅生產(chǎn)超級(jí)計(jì)算機(jī)、光子傳感器

30、、液晶顯示材料、新一代太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域。 瑞典和美國(guó)的科學(xué)家使用神奇的石墨烯材料的發(fā)光面板，總有一天也許會(huì)讓基本的燈泡變成多余的。薄得像紙一樣的iPhone概念手機(jī)第五十張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5. 催化活性增強(qiáng) 以粒徑小于300nm的Ni和Cu-Zn合金的超細(xì)微粒為主要成分制成的催化劑，可使有機(jī)物氫化的效率提高到傳統(tǒng)鎳催化劑的10倍。第五十一張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月6.納米結(jié)構(gòu)的性能與應(yīng)用 Don Eigler IBM量子?xùn)艡诘谖迨?，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月四、納米科技前景的展望1材料和制備2微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)3環(huán)境和能源4醫(yī)學(xué)與健康5生

31、物技術(shù)6航天和航空7國(guó)家安全第五十三張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1材料和制備 在納米尺度上，通過(guò)精確地控制尺寸和成分來(lái)合成材料單元，制備更輕、更強(qiáng)和可設(shè)計(jì)的材料，同時(shí)具有長(zhǎng)壽命和低維修費(fèi)用的特點(diǎn)；以新原理和新結(jié)構(gòu)在納米層次上構(gòu)筑特定性質(zhì)的材料或自然界不存在的材料、生物材料和仿生材料。實(shí)現(xiàn)材料破壞過(guò)程中納米級(jí)損傷的診斷和修復(fù)。第五十四張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù) 納米結(jié)構(gòu)微處理器的效率提高1兆倍，并實(shí)現(xiàn)太比特的存儲(chǔ)器(提高1000倍)；研制集成納米傳感器系統(tǒng)。分子計(jì)算第五十五張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3環(huán)境和能源 發(fā)展綠色能源和環(huán)境

32、處理技術(shù)，減少污染和恢復(fù)被破壞的環(huán)境；制備孔徑lnm的納孔材料作為催化劑的載體，有序納米孔材料和納米膜材料(孔徑l0l00nm)用來(lái)消除水和空氣中的污染；成倍的提高太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)換效率。第五十六張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4醫(yī)學(xué)與健康 納米技術(shù)將給醫(yī)學(xué)帶來(lái)變革：納米級(jí)粒子將使藥物在人體內(nèi)的傳輸更為方便，用數(shù)層納米粒子包裹的智能藥物進(jìn)入人體后，可主動(dòng)搜索并攻擊癌細(xì)胞或修補(bǔ)損傷組織；在人工器官外面涂上納米粒子可預(yù)防移植后的排斥反應(yīng)；研究耐用的與人體友好的人工組織、器官?gòu)?fù)明和復(fù)聰器件；疾病早期診斷的納米傳感器系統(tǒng)。第五十七張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5生物技術(shù) 在納米

33、尺度上按照預(yù)定的對(duì)稱(chēng)性和排列制備具有生物活性的蛋白質(zhì)、核糖核酸等； 在納米材料和器件中植入生物材料使其兼具生物功能和其他功能； 生物仿生化學(xué)藥品和生物可降解材料； 動(dòng)植物的基因改善和治療，測(cè)定DNA的基因芯片等。第五十八張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月6航天和航空 納米器件在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用，不僅是增加有效載荷，更重要的是使耗能指標(biāo)成指數(shù)倍的降低。這方面的研究?jī)?nèi)容還包括：研制低能耗、抗輻照、高性能計(jì)算機(jī)；微型航天器用納米集成的測(cè)試、控制電子設(shè)備；抗熱障、耐磨損的納米結(jié)構(gòu)涂層材料。間諜衛(wèi)星第五十九張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月7國(guó)家安全 擁有納米技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)和廣泛應(yīng)用這些

34、技術(shù)的國(guó)家，將在國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全和國(guó)防安全方面處于有利地位。先進(jìn)的納米電子器件在信息控制方面的應(yīng)用；通過(guò)納米機(jī)械學(xué)，微小機(jī)器人的應(yīng)用將提高部隊(duì)的靈活性和增加戰(zhàn)斗的有效性；用納米和微米機(jī)械設(shè)備控制，國(guó)家核防衛(wèi)系統(tǒng)的性能將大幅度提高；通過(guò)納米材料技術(shù)的應(yīng)用，可使武器裝備的耐腐蝕、吸波性和隱蔽性大大提高，可用于艦船、潛艇和戰(zhàn)斗機(jī)等。第六十張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月8、納米武器稱(chēng)雄未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng) 間諜草 機(jī)器蒼蠅 蚊子導(dǎo)彈 螞蟻士兵 麻雀衛(wèi)星第六十一張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月“間諜草” 這是一種看似小草的微型探測(cè)器，其內(nèi)裝有敏感的超微電子偵察儀器、照相機(jī)和感應(yīng)器，可偵測(cè)出百米以外

35、的坦克、車(chē)輛等出動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)和聲音，能自動(dòng)定位、定向和進(jìn)行移動(dòng)，繞過(guò)各種障礙物。第六十二張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月“機(jī)器蒼蠅” 它既能被飛機(jī)、火炮和步兵武器投放，也可以人工放置在敵軍信息系統(tǒng)和武器系統(tǒng)附近，大批“機(jī)器蒼蠅”可在某地區(qū)形成高效偵察監(jiān)視網(wǎng)，大大提高戰(zhàn)場(chǎng)信息獲取量。如果再在它們身上安裝某種極小的彈頭，“蒼蠅”無(wú)疑會(huì)變成“馬蜂”。第六十三張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月“蚊子導(dǎo)彈” 利用納米技術(shù)制造的形如蚊子的微型導(dǎo)彈，可以起到神奇的戰(zhàn)斗效能。納米導(dǎo)彈直接受電波遙控，可以神不知鬼不覺(jué)地潛入目標(biāo)內(nèi)部，其威力足以炸毀敵方火炮坦克、飛機(jī)、指揮部和彈藥庫(kù)。第六十四張

36、，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月“螞蟻士兵” 這是一種通過(guò)聲波控制的微型機(jī)器人。這些機(jī)器人比螞蟻還要小，但具有驚人的破壞力。Teleoperated or autonomous 它們可以通過(guò)各種途徑鉆進(jìn)敵方武器裝備中，長(zhǎng)期潛伏下來(lái)。一旦啟用，這些“納米士兵”就會(huì)各顯神通，有的專(zhuān)門(mén)破壞敵方電子設(shè)備，使其短路、毀壞；有的充當(dāng)爆破手，用特種炸藥引爆目標(biāo)；有的施放各種化學(xué)制劑，使敵方金屬變脆、油料凝結(jié)或使敵方人員神經(jīng)麻痹、失去戰(zhàn)斗力。第六十五張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月“麻雀衛(wèi)星” 質(zhì)量不足10千克，各種部件全部用納米材料制造，一枚小型火箭一次就可以發(fā)射數(shù)百顆。若在太陽(yáng)同步軌道上

37、等間隔地部署648顆功能不同的“麻雀衛(wèi)星”，就可以保證在任何時(shí)刻對(duì)地球上任何一點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)視，即使少數(shù)失靈，整個(gè)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的工作也不會(huì)受影響。第六十六張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月納米技術(shù)食品家電其他建筑服裝五、納米技術(shù)與生活第六十七張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月納米農(nóng)用陶瓷浸種器具有吸收遠(yuǎn)紅外線(xiàn)的功能，可使大水分子團(tuán)產(chǎn)生共振分解成小水分子。小水分子帶有大量動(dòng)能，速度快，滲透力比普通水強(qiáng)30以上，容易進(jìn)入生物體內(nèi)，不斷撞擊生物體細(xì)胞，促進(jìn)新陳代謝，增強(qiáng)抗病性，達(dá)到增產(chǎn)目的。 種植專(zhuān)用納米863生物助長(zhǎng)器第六十八張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月納米技術(shù)可給人們帶來(lái)

38、健康食品。膽固醇含量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致人體動(dòng)脈硬化；在食品中加入植物固醇，如果能在大腸中被吸收，膽固醇吸收量便會(huì)減少。植物固醇難以溶解，很難吸收； 用納米技術(shù)將植物固醇制成微粒，在一定的溫度下將微 粒均勻分散于植物脂肪中，可大大增強(qiáng)人體對(duì)植物固醇 的吸收和利用。植物固醇第六十九張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月納米技術(shù)可以帶來(lái)新食品。納米技術(shù)可將纖維素粉碎成單糖、葡萄糖和纖維二糖等，使地球上豐富的有機(jī)物成為可利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。利用納米技術(shù)，只要操縱DNA鏈上少數(shù)幾種核苷酸甚至改變幾個(gè)原子的排列，就可培養(yǎng)出新的基因食品。納米破壁花粉轉(zhuǎn)基因食品第七十張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月納米材料

39、促使抗菌服裝出現(xiàn)。服裝會(huì)沾染汗液、皮脂及其他分泌物，同時(shí)也粘附環(huán)境中的污物。這些污物是各種微生物的營(yíng)養(yǎng)源，病菌在服裝上不斷繁殖，使污物產(chǎn)生臭味，導(dǎo)致皮炎及其他疾病。把納米材料加到色漿中，通過(guò)織物與染料的結(jié)合，使抗菌劑牢固附著在織物上，得到抗菌服裝、抗菌毛巾、棉被、枕巾等織物。 抗菌襯衣和領(lǐng)帶納米抗菌防靜電面料第七十一張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月納米毛巾： 納米毛巾纖維細(xì)度僅為頭發(fā)絲的1/200，超細(xì)、超柔軟、超長(zhǎng)壽命。是納米級(jí)的高科技產(chǎn)品。是時(shí)尚的更新?lián)Q代性清潔日用品。 納米毛巾的六大顯著特點(diǎn)：高吸水性（比普通毛巾多吸水30%）、去污強(qiáng)（能清潔皮膚毛孔，可代替洗面奶產(chǎn)品）、易洗滌

40、、不脫色、不落毛、長(zhǎng)壽命。納米毛巾第七十二張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月日本帝人公司將納米ZnO和納米SiO2放入化纖中，使其具有除臭功能，廣泛用于制造繃帶、手術(shù)服、護(hù)士服，還可用于內(nèi)衣、外裝等，有效預(yù)防和杜絕人與人之間、人與物之間的交叉感染。用對(duì)人體紅外線(xiàn)有很強(qiáng)吸收作用的納米微粒添加到衣服纖維中，可提高衣服保暖效果，制成保暖內(nèi)衣，同時(shí)還有抑菌和殺菌的效果。保暖內(nèi)衣第七十三張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月在水泥配料中加入部分收集的納微米級(jí)粉塵，經(jīng)均勻分散后，水泥燒成溫度降低，還有利于改善水泥性能，提高水泥強(qiáng)度、耐久性等一系列指標(biāo)?？刂婆淞?，還可獲得一系列新品種水泥，如彈性

41、水泥、延性水泥、太陽(yáng)能水泥、遠(yuǎn)紅外水泥、環(huán)境友好水泥等。 超細(xì)水泥第七十四張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月新裝修的房間內(nèi)空氣中有機(jī)物濃度很高，從中可檢測(cè)出幾百種有機(jī)物，最主要的是甲醛、甲苯等對(duì)人體有害和致癌物。納米材料可降解空氣中的有害有機(jī)物，其中納米TiO2的降解效果最好，可達(dá)到100。降解機(jī)理是在光照條件下將這些有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和有機(jī)酸。TiO2噴霧劑降解室內(nèi)甲醛 HCHOgermC6H6Sungeneral nano-TiO2 Wo，energy is not enough！ultraviolet radiation5%!第七十五張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年

42、6月涂料可以美化居室，但是傳統(tǒng)材料由于耐洗刷性差，時(shí)間不長(zhǎng)，墻壁就變得斑駁陸離。納米技術(shù)的應(yīng)用，使涂料的許多指標(biāo)都大幅度提高。外墻涂料的耐洗刷性就可以由原來(lái)的一千多次提高到一萬(wàn)多次，壽命也延長(zhǎng)了兩倍多。玻璃和瓷磚表面圖上納米薄層，可以制成自潔玻璃和自潔瓷磚，任何粘在表面上的物質(zhì)，包括油污、細(xì)菌等，在光的照射下，由于納米的催化作用，可以變成氣體或很容易被擦掉的物質(zhì)。新型納米涂料-液體壁紙納米涂炭材料第七十六張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月洗衣機(jī)內(nèi)部的環(huán)境非常潮濕，閑置幾天就會(huì)滋生大量細(xì)菌。使用時(shí)間越長(zhǎng)，細(xì)菌滋生越多，對(duì)衣物污染就越嚴(yán)重。長(zhǎng)期使用這種洗衣機(jī)洗衣服，就有可能產(chǎn)生交叉感染，引發(fā)各種皮膚病。納米銀復(fù)合材料洗衣機(jī)外筒，能增加韌性，具有耐摩擦、耐沖擊的特點(diǎn)，還有很強(qiáng)的防垢能力，阻止污垢在桶壁沉積，保持洗衣機(jī)自身清潔。小鴨納米洗衣機(jī)第七十七張，PPT共八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月納米空調(diào)借助納米材料的抗菌效果，大腸桿菌殺滅率大于95，金黃色葡萄球菌殺滅率大于95，甲琉醛、乙硫醛的清除率可達(dá)98%。納米冰箱是將其經(jīng)常與人體和食物接觸的部件都加入納米抗菌成分(如托盤(pán)、擱物架、抽屜、蛋盒、門(mén)把手等)，可有效預(yù)防和杜絕細(xì)菌在冰箱表面存留，而且不沾染污垢?？照{(diào)中的抗菌裝置納米抗菌冰箱