隐身✿◈ღღ、变形✿◈ღღ、防污✿◈ღღ,神奇的纳米世界✿◈ღღ,很多现象令人叹为观止✿◈ღღ。中科大纳米科技专家✿◈ღღ、首批国家“国家创新人才计划青年项目”入选者熊宇杰教授✿◈ღღ,为你揭开纳米世界的神秘面纱——
日前✿◈ღღ,全国首届“最美青年科技工作者”名单出炉✿◈ღღ,共有30位科技工作者获此殊荣✿◈ღღ,中科大纳米科技专家✿◈ღღ、首批国家“国家创新人才计划青年项目”入选者熊宇杰教授位列榜单✿◈ღღ。
纳米世界有何神奇之处?随着纳米科技的发展✿◈ღღ,人类的生活将会发生哪些改变?记者深入中科大校园✿◈ღღ,倾听熊宇杰教授的精彩讲述鬼吹灯私服✿◈ღღ,与你一起在纳米世界畅游立即博注册首页✿◈ღღ、探秘立即博注册首页✿◈ღღ。
披上一件斗篷✿◈ღღ,可以瞬间实现隐身✿◈ღღ,这样的镜头时常出现在科幻大片中✿◈ღღ。如今✿◈ღღ,隐身手段虽然多样✿◈ღღ,但使用纳米材料是其中较常用的一种方式✿◈ღღ。隐形战机为什么能够躲避雷达追踪?“就是因为飞机表面喷上了一层纳米吸波涂料✿◈ღღ。 ”熊宇杰透露✿◈ღღ,这些神奇的纳米超细粉末✿◈ღღ,不仅能吸收雷达波✿◈ღღ,也能吸收可见光✿◈ღღ、红外线✿◈ღღ,可以逃避雷达侦察✿◈ღღ,并有红外隐身作用✿◈ღღ。
纳米到底是什么?专家介绍✿◈ღღ,纳米又称毫微米✿◈ღღ,如同厘米✿◈ღღ、分米和米一样✿◈ღღ,是长度单位✿◈ღღ。具体地说✿◈ღღ,一纳米等于十亿分之一米✿◈ღღ,将10个世界上最小的原子——氢原子排列成一条线✿◈ღღ,就是一个纳米的长度✿◈ღღ。形象地讲鬼吹灯私服✿◈ღღ,一纳米的物体放到乒乓球上✿◈ღღ,就像一个乒乓球放在地球上一般✿◈ღღ,一根发丝的直径就有8万纳米✿◈ღღ。1到100纳米这个微小的特定区域✿◈ღღ,被科学家们称为纳米尺度✿◈ღღ,纳米尺度的超细材料则被称为纳米材料✿◈ღღ;纳米技术就是在纳米尺度的范围内✿◈ღღ,通过操纵或组装原子✿◈ღღ、分子✿◈ღღ、粒子来构筑新物质和器件的技术✿◈ღღ。
纳米级的金子还是金灿灿的么?当黄金被细分到小于光波波长的尺寸时✿◈ღღ,即失去了原有的富贵光泽而呈黑色✿◈ღღ。事实上✿◈ღღ,所有的金属在纳米尺度下都呈现出与宏观尺度不同的色彩✿◈ღღ,尺寸越小✿◈ღღ,颜色愈黑✿◈ღღ。在纳米世界✿◈ღღ,原本导电的铜加工到某个纳米尺度就不再导电✿◈ღღ,绝缘的二氧化硅在某个纳米尺度时则会变成导体✿◈ღღ;固体金属有其固定的熔点✿◈ღღ,超细微化变成纳米尺度时✿◈ღღ,熔点会显著降低✿◈ღღ,比如金的熔点是1064℃✿◈ღღ,2纳米尺度的金熔点则降为327℃✿◈ღღ;一些并不活泼的金属✿◈ღღ,在纳米尺度时会变得非常活泼✿◈ღღ,容易燃烧并引起爆炸✿◈ღღ。
“纳米世界✿◈ღღ,神奇令人惊艳✿◈ღღ。 ”熊宇杰说✿◈ღღ,纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理✿◈ღღ、化学特性✿◈ღღ,在极小的纳米尺度下✿◈ღღ,固态金属可以变得五颜六色✿◈ღღ,像面团一样柔软✿◈ღღ,甚至可以像液态那样任意变形✿◈ღღ。未来✿◈ღღ,随着纳米科技的发展✿◈ღღ,将煤炭中的原子重新排列✿◈ღღ,就能轻松得到钻石✿◈ღღ;而将土壤✿◈ღღ、水和空气的原子重新排列后✿◈ღღ,就能生产出马铃薯✿◈ღღ。
荷叶为何能出淤泥而不染?壁虎为何能飞檐走壁? “这些特异功能✿◈ღღ,与纳米结构有关✿◈ღღ。 ”熊宇杰说✿◈ღღ,在地球漫长的演化过程中✿◈ღღ,纳米材料和它的形成过程早已存在于自然界的生物中✿◈ღღ。他告诉记者✿◈ღღ,荷叶不沾水✿◈ღღ,是因为荷叶拥有纳米细微结构✿◈ღღ,当荷叶上有水珠时✿◈ღღ,风吹动水珠在叶面上滚动✿◈ღღ,水珠可以粘起叶面上的灰尘✿◈ღღ,并从上面高速滑落✿◈ღღ,从而使得荷叶能够更好地进行光合作用✿◈ღღ;壁虎的每个脚趾生有数百万根细小刚毛✿◈ღღ,刚毛的末端又分叉形成数百根更细小的纳米级铲状绒毛✿◈ღღ,特殊的纳米结构让壁虎拥有超强的黏附能力✿◈ღღ。
实际上✿◈ღღ,纳米尺度的物质并不稀有✿◈ღღ,我们甚至每天都与它们亲密接触✿◈ღღ。比如✿◈ღღ,在雾霾天气下✿◈ღღ,让人畏惧的PM2.5✿◈ღღ,其中就有许多纳米级的颗粒✿◈ღღ,凭借微小身躯可以侵入人类的肺部✿◈ღღ;高防晒指数的防晒霜✿◈ღღ,普遍含有纳米二氧化钛✿◈ღღ、氧化锌微粒✿◈ღღ,这些纳米微粒对紫外线有强吸收作用✿◈ღღ;人的牙齿之所以具有很高的强度✿◈ღღ,也是因为它是由磷酸钙等纳米材料构成✿◈ღღ。
随着纳米科技发展✿◈ღღ,很多神奇的纳米产品已走进人们的生活✿◈ღღ。熊宇杰介绍✿◈ღღ,当前普遍使用的电脑和手机✿◈ღღ,中央处理器即是用纳米材料制造✿◈ღღ,一个集成电路可拥有几十亿个晶体管✿◈ღღ;有了纳米防水镀膜鬼吹灯私服✿◈ღღ,消费者的手机✿◈ღღ、平板电脑✿◈ღღ、穿戴设备等电子产品✿◈ღღ,可以快速进入“生活防水”模式✿◈ღღ。国家大剧院的穹顶看起来总是干净光亮✿◈ღღ,就是因为它是由超亲水✿◈ღღ、光催化等性能的纳米自清洁玻璃和自清洁钛板组成✿◈ღღ,表面污垢很容易被雨水清洗掉✿◈ღღ。目前✿◈ღღ,北京部分地区已试用一种纳米银粉打印的地铁票和景区门票✿◈ღღ,这种票具有非感光✿◈ღღ、无污染等诸多优点✿◈ღღ。
纳米冰箱✿◈ღღ、纳米衣服✿◈ღღ、纳米陶瓷✿◈ღღ、纳米药品和化妆品……由于纳米涂料具有防水(墨水✿◈ღღ、酱油等)✿◈ღღ、防油✿◈ღღ、防辐射✿◈ღღ、防病菌✿◈ღღ、防霉✿◈ღღ、防化学品的污染等功能鬼吹灯私服✿◈ღღ,纳米冰箱抑菌✿◈ღღ、保鲜效果好✿◈ღღ,纳米服装防污不沾油✿◈ღღ;用上了纳米陶瓷的厨房✿◈ღღ,卫生将会很容易打理✿◈ღღ。纳米疾病检测指示剂对环境中的指标变化极为敏感✿◈ღღ,当肿瘤只有几个细胞大小时✿◈ღღ,指示剂就可以将其检出✿◈ღღ。科学家于1991年发现的碳纳米管✿◈ღღ,细度仅为头发丝的五万分之一✿◈ღღ,密度只有钢的六分之一✿◈ღღ,强度却是钢的一百倍✿◈ღღ,已被广泛应用于制造防弹衣✿◈ღღ。在航天航空领域✿◈ღღ,将一些纳米粉末添加到火箭的固体燃料推进剂中✿◈ღღ,可大幅度提高燃料的燃烧效率✿◈ღღ,改善燃烧稳定性✿◈ღღ。研究表明✿◈ღღ,向火箭固体燃料中加入 0.5%的纳米铝粉或镍粉立即博注册首页✿◈ღღ,可使燃烧效率提高10%至25%✿◈ღღ,燃烧速度加快数十倍✿◈ღღ。
日前✿◈ღღ,中科大熊宇杰课题组发明一种金属钯纳米结构催化剂✿◈ღღ,这种催化剂具有高催化活性和太阳能利用特性立即博注册首页✿◈ღღ,可以在室温光谱辐照下达到热反应70℃下的催化转化效率✿◈ღღ,这一进展为有效利用太阳能提供了技术支撑✿◈ღღ。今年1月✿◈ღღ,该课题组还发现纳米硅材料作为催化剂✿◈ღღ,可用于“光解水制氢”✿◈ღღ,为寻找和开发自然界丰富✿◈ღღ、高效的光催化剂打下坚实的基础✿◈ღღ。
纳米世界的技术创新✿◈ღღ,是当前世界各国竞争的热点✿◈ღღ。早在1991年✿◈ღღ,日本就正式实施为期10年立即博注册首页✿◈ღღ、耗资2.25亿美元的纳米技术研究计划✿◈ღღ;2005年✿◈ღღ,美国重点研究的10项战略技术中✿◈ღღ,有4项属于纳米技术✿◈ღღ。著名科学家钱学森曾预言✿◈ღღ:“纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的特点✿◈ღღ,会是一次技术革命✿◈ღღ,从而将是21世纪的又一次产业革命✿◈ღღ。 ”2014年✿◈ღღ,美国科学家埃里克·贝齐格✿◈ღღ、威廉·莫纳和德国科学家斯特凡·黑尔✿◈ღღ,因开创性的成就使光学显微镜能够窥探纳米世界✿◈ღღ,而获得年度诺贝尔化学奖✿◈ღღ。
近年来✿◈ღღ,中科大纳米科技研究取得一系列进展✿◈ღღ。孙方稳研究组利用光学超分辨成像技术✿◈ღღ,突破光学衍射极限✿◈ღღ,实现对单个自旋态的纳米量级空间分辨率测量和操控✿◈ღღ,成像精度达4.1纳米✿◈ღღ,为光学衍射极限的1/86✿◈ღღ,超越2014年诺贝尔化学奖获得者斯特凡·黑尔教授等人实现的光学衍射极限1/67的精度✿◈ღღ。曾杰研究组发明的多功能材料“纳米之星”✿◈ღღ,在近红外区有很强的光吸收和光热转化能力✿◈ღღ。研究人员在患有乳腺癌的小鼠体内注射此材料✿◈ღღ,并在肿瘤处用近红外激光进行照射发现✿◈ღღ,纳米晶体吸收近红外光并转化成热✿◈ღღ,产生局部高温✿◈ღღ,从而杀死癌细胞✿◈ღღ。
新能源✿◈ღღ、节能环保✿◈ღღ、生物医药✿◈ღღ、信息产业✿◈ღღ、新材料……纳米材料和纳米技术应用空间巨大✿◈ღღ。为抢占纳米科技和产业制高点✿◈ღღ,中科院✿◈ღღ、教育部2003年联合成立国家纳米科学中心✿◈ღღ,聚焦前瞻性✿◈ღღ、具有重要应用前景的纳米科学与技术基础研究✿◈ღღ,并推动纳米科技产业化✿◈ღღ。随着纳米科技的进步✿◈ღღ,未来人们或许可以用上几秒钟就能充满电的纳米手机✿◈ღღ;纳米机器人可以钻进人的血液鬼吹灯私服✿◈ღღ,将药物直接送到病灶上✿◈ღღ,甚至可以直接切除心血管中的病变部分✿◈ღღ;“纳米医学”能够在细胞老化时✿◈ღღ,一个分子一个分子地制造出新细胞✿◈ღღ,大大地延长人类寿命✿◈ღღ。立即博游戏平台网址立即博注册首页处方药✿◈ღღ!立刻博棋牌立即博立即博电脑版✿◈ღღ。立即博最新✿◈ღღ。