论文作业
纳米是英文namometer的音译，是物理学中的计量单位。缩写为nm，1纳米是1米的十亿分之一。相当于45个原子排列在一起的长度。通俗地说，相当于头发粗细的十分之一。就像毫米和微米一样，纳米是一个尺度的概念，没有物理内涵。纳米技术是指在0.1~100纳米尺度内研究电子、原子、分子运动规律和特性的一种全新技术。科学家在研究物质组成的过程中发现，在纳米尺度上孤立的几个或几十个可数的原子或分子表现出许多新的特性，利用这些特性制造具有特定功能的设备的技术被称为纳米技术。
纳米技术是一门交叉性很强的综合性学科，研究内容涉及现代科技的广阔领域。纳米技术现在包括纳米生物学、纳米电子学、纳米材料、纳米力学、纳米化学等学科。从包括微电子在内的微观技术到纳米技术，人类对微观世界的认识越来越深入，人们对微观世界的认识和改造水平提高到了前所未有的高度。我国著名科学家钱学森也指出，纳米左右和纳米以下的结构是下一阶段科技发展的一个重点，这将是一场技术革命，从而引起21世纪的又一次工业革命。但是，我们会看看纳米技术在现实生活中的应用前景。
纳米技术在显示寿命中的应用主要是纳米材料的应用。纳米材料种类繁多，在生活中的存在和应用也非常普遍。
1，纳米材料的莲花效应。荷花虽然生长在池塘的淤泥中，但它露在水面上的荷叶美丽而干净，可以说是利用天然纳米技术实现自洁的最佳范例。荷叶的基本化学成分？多糖的碳水化合物具有羟基(-OH)、(-NH)等多种极性基团，在自然环境中容易吸附水分或污垢。但是，洒在荷叶上的水会自动聚集成水滴，水滴的滚动会把落在叶面上的灰尘、污泥吸出叶面，使叶面始终保持洁净。经过科学家的观察和研究，荷叶表面的奥秘终于在1990年代初被揭开，原来荷叶的叶面上有非常复杂的多重纳米和微米尺度的超微结构。通过电镜分析，荷花的叶面是由一层很细的表面组成的，没有想象中的光滑。精细的表面结构和粗糙度范围从微米到纳米。叶子上覆盖着细小的突起物，表面的蜡使得大小要大得多的灰尘和雨水只有在落在叶子上的时候才与叶子上的突起物接触。水滴在自身的表面张力下形成球体，在滚动中吸附灰尘，从树叶上滚下的能力，胜过人类的任何清洁技术。这就是莲花纳米表面“自洁”的秘密。利用荷花效应，中国是世界上第一个制造出荷叶状结构防水纳米布的国家，由中科院化学所制造。使用粒径约20 nm的聚丙烯水分散体，浸轧和照明。颗粒键合在纤维表面形成scraggy的表面结构，成为双疏水材料，即疏水又疏油。如果你把油或水倒在这块布上，它不会被浸湿或弄脏。当我们用这种材料做衣服时，它将是防水的。如果把玻璃用这种材料处理，做成表面凹凸不平的结构，似乎没什么问题，但不会起雾和潮湿。从荷叶的超强疏水性出发，我们可以把纳米材料做在上面的雨伞，就像“荷叶面”雨伞一样，可以让雨水保持疏水性，抖水后马上干燥，带到室内也不用担心会滴水。
2.纳米阻燃剂。纳米阻燃剂可分为无机纳米粒子阻燃剂和纳米复合阻燃剂。无机阻燃剂是最早应用的阻燃剂，具有无毒、低烟、无腐蚀性气体、无二次污染等优点。无机阻燃剂通常通过填充的方式添加到高分子材料中，制备高分子阻燃材料。传统无机阻燃剂的粒径大且不均匀，直接影响其阻燃性等性能。因此，为了充分发挥阻燃效果，超细无机阻燃剂将是未来的发展方向。利用纳米技术细化无机阻燃剂颗粒，使其粒径在纳米范围内，粒径和形状更加均匀，可以大大减少阻燃剂的添加量，从而减少对织物性能的影响，克服无机阻燃剂的最大缺点。超细氢氧化镁、二氧化锑、氢氧化铝、硼酸锌等无机阻燃剂已广泛应用于阻燃材料中。当它用作窗帘和壁纸时，遇火不会燃烧，还能防患于未然。
3.纳米技术电池。所谓纳米技术电池，就是在电池制造过程中，利用纳米技术材料或制造工艺，生产出具有特别高性能的电池产品。随着电子技术的飞速发展，人们对电池的需求越来越大，人们总是希望得到一种容量大、功率高、性能优异、价格低廉的电池。然而，由于客观和实际的限制，现实中的电池永远无法完全满足人们的要求。电池行业的专家学者对电池性能的提升孜孜不倦，经历了一代又一代人的不懈努力。纳米级的物质用于制造电池，会产生显著的特性。强的比表面活化能和良好的导电性，纳米粒子在参与电化学反应时，在电极板内部形成新的活性核心，改善和强化了电极结构，大大提高了电极的电化学反应表面，降低了电化学反应的能垒。因此，纳米技术材料的应用可以显著降低电池的内阻，抑制电池在充放电过程中因温度和电极极化引起的电极板紊乱，从而有效提高电池的性能，使电池的电化学反应更加可逆，充放电效率更高，功率更高，电池更容易平衡一致，低温性能限制得到改善。因此，纳米技术制成的电池比传统电池具有更高的容量、更长的使用寿命、更强的大电流工作能力和更好的低温性能。纳米技术电池的显著优势主要集中在电池使用的中后期。一般来说，纳米技术电池对容量和功率的提升效果，前期只有常规电池的5%-15%，中期比常规电池高20%-30%，后期比常规电池高50%以上。新泰纳米科技电池类型有:纳米科技免维护中低倍率镉镍电池；纳米技术免维护烧结超高倍率镉镍电池；纳米技术免维护阀控密封铅酸蓄电池；纳米技术锌镍动力电池。
4.纳米化妆品。纳米技术开发的化妆品的独特之处在于，它们将化妆品中最有效的成分特别处理成纳米级的微小结构，顺利渗透到皮肤内层，充分发挥护肤和治愈效果，事半功倍。纳米化妆品给美容和日化行业带来了新鲜的活力，一时间成为新宠。在刚刚结束的成都中国美容化妆品博览会上，记者发现最吸引眼球和亮点的是纳米化妆品。这个高科技日化展台前围满了众多商家和消费者。人们很好奇“纳米”在化妆品领域的应用:这种化妆品到底有什么魔力？纳米化妆品和一般化妆品有什么区别？它的鲜明亮点是什么？近日，记者采访了多年从事日化研发的唐先生。他说，传统工艺乳化的化妆品膏体内部结构为胶束状或类胶束状，直径为微米级，皮肤渗透能力弱，不易被表皮细胞吸收。因为皮肤的吸收功能有限，一般只有两种方式。皮肤最外层有疏水的角质层，所以水溶性物质和分子量大的物质不容易通过表皮和毛囊皮脂腺吸收。纳米技术可用于化妆品制造业，改善传统乳化技术获得的化妆品缺陷。由于纳米级功能原料经过纳米技术处理得到的化妆品膏体颗粒可以达到纳米级，这种纳米级膏体对皮肤的渗透性大大增加，皮肤选择性吸收功能物质的利用率大大提高。如果你觉得这个理论太深奥难懂，唐老师的另一个形象比喻就很好理解了:我们经常可以看到用筛子筛沙子的场景，筛子上的孔就像是最外层表皮的毛孔。筛子筛砂时，只有细小的沙粒才能从筛孔中漏出，而石子和大的杂质则不能漏到筛面上。纳米化妆品试图将作用于皮肤的膏状成分处理成微小的“沙粒”，容易通过皮肤上的“筛孔”进入真皮，从而被吸收。美容保健领域的另一个热门DNA(脱氧核糖核酸)是纳米化妆品的最佳搭配伙伴。只有DNA这种天然的生物材料最容易被纳米技术处理，所以将DNA和纳米技术完美结合的产品成为了当今化妆品行业的宠儿。
5.纳米塑料。通用塑料是指聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、丙烯酸塑料等大的塑料品种。以往多采用填料对这类塑料进行改性，先降低成本，再进行增韧剂获得工程塑料，进一步向塑料功能化发展。通过添加填料，获得了具有导电性、抗静电性、热塑性磁性和压敏性的塑料。纳米材料的出现为天佳塑料提供了广阔的空间。通用塑料首当其冲，纳米技术首先被用来改性通用塑料。例如，当纳米碳酸钙的质量分数小于20%时，冲击强度随着碳酸钙的增加而增加，拉伸和弯曲强度也增加。这里填料有一个最大添加百分比，即有一个最大添加值，这个值与碳酸钙的表面改性类型有关。未经表面改性的纳米碳酸钙填充体系的冲击强度随着碳酸钙用量的增加而逐渐增加。碳酸钙的量越多，材料的冲击强度越大。经过表面处理后，材料的冲击强度随着碳酸钙的用量而完全改变。当纳米碳酸钙含量较低(约4%~6%)时，实现了材料的增韧目的，冲击强度提高近一倍，增韧效果显著；当碳酸钙的量进一步增加时，材料的冲击强度缓慢下降。几种表面处理剂对拉伸和弯曲性能的影响基本相同；与处理体系相比，表面处理后材料的拉伸和弯曲性能没有明显提高。从处理和未处理样品的冲击断面SEM照片和断裂拉伸图可以看出，处理体系的冲击断面上有更多的牵伸结构和更多的拉丝；基体上没有明显可见的裂纹，基体发生明显的塑性变形，吸收了大量的能量。脆性切片电镜显示纳米颗粒分布均匀，团聚体小。未处理体系的冲击断面上有许多断裂裂纹，这是冲击强度低的原因。并且未处理的样品具有不均匀的颗粒分布和大的团聚颗粒。
6.可以抵抗紫外线的纳米材料。防紫外线功能织物的研究和开发是目前国际化纤纺织工业的热点。目前，传统的抗紫外线纺织品主要采用* * *混合熔融纺丝法。在该方法中，抗紫外线添加剂与成纤聚合物* * *混合用于熔融纺丝。抗紫外线添加剂多为有机化合物，具有一定的毒性和刺激性，容易引起皮肤化学过敏。近年来，无机紫外线屏蔽剂的研究突飞猛进，纳米二氧化钛是其中的杰出代表。上海交通大学的“纳米二氧化钛抗紫外线纤维”通过了上海市科委组织的专家鉴定。纳米TiO _ 2具有较高的化学稳定性、热稳定性，无味、无毒、无刺激性，使用安全，特别是紫外线吸收强，屏蔽UVA和UVB区域的紫外线，可见光透过率高。本项目采用具有自主知识产权的纳米TiO 2与聚酯原位聚合制备纳米TiO 2/聚酯复合材料，真正实现了纳米粒子在聚合物中的纳米分散，不仅提高了纺丝效率，而且大大提高了材料的力学性能和热性能。该织物的紫外屏蔽指数大于50，在280-400 nm波段紫外屏蔽率大于95%，紫外透过率小于3%。据悉，该项目的成果可广泛用于生产帐篷、遮阳伞、夏季女装、野外工作服、作训服、运动服、窗帘面料、广告布等。采用该工艺生产的防紫外线面料还具有防暑、隔热、凉爽触感等性能，特别适合在夏季织造高档t恤、运动服、作训服等凉爽面料。据统计，全球对功能纺织品的需求超过500亿米，中国对功能纺织品的需求近50亿米。纳米二氧化钛抗紫外线纤维技术的市场前景将非常广阔。
激动人心的纳米时代已经到来，人们的生活将立即发生巨大的变化。但也要清醒地看到，目前市场上真正成熟的纳米材料并不多，中科院院士白春礼认为，“真正的纳米时代还没有到来，我们正满怀信心地迎接纳米时代的到来。”白春礼说，“人类进入纳米技术时代的重要标志是纳米器件的发展和应用水平。”纳米技术发展到今天，离纳米时代的到来还有多远？白春礼说，“纳米研究还有很多基础研究，纳米尺度上还有大量理论问题需要研究。纳米技术的发展水平和50年代的计算机技术差不多。人类最终进入纳米时代还需要30到50年。50年后，纳米技术可能会像今天的计算机技术一样普及。”