初中物理《材料的開發(fā)和利用》(共41張)ppt

1、第三節(jié) 材料的開發(fā)和利用1.1.知道材料對人類社會(huì)發(fā)展的促進(jìn)作用。知道材料對人類社會(huì)發(fā)展的促進(jìn)作用。2.2.知道導(dǎo)體、絕緣體、半導(dǎo)體導(dǎo)電性能的差異，知道半導(dǎo)知道導(dǎo)體、絕緣體、半導(dǎo)體導(dǎo)電性能的差異，知道半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦?。體二極管的單向?qū)щ娦浴?.3.知道超導(dǎo)材料是一種電阻為零的材料，知道超導(dǎo)材料具知道超導(dǎo)材料是一種電阻為零的材料，知道超導(dǎo)材料具有超導(dǎo)磁懸浮的特性。有超導(dǎo)磁懸浮的特性。4.4.了解納米材料的有關(guān)知識(shí)。了解納米材料的有關(guān)知識(shí)。我們周圍的材料材料與社會(huì)發(fā)展人類社會(huì)的發(fā)展與人們對材料的認(rèn)識(shí)、開發(fā)和人類社會(huì)的發(fā)展與人們對材料的認(rèn)識(shí)、開發(fā)和利用密切相關(guān)，人類發(fā)展過程中先后經(jīng)歷了石利用

2、密切相關(guān)，人類發(fā)展過程中先后經(jīng)歷了石器時(shí)代、青銅時(shí)代和鋼鐵材料時(shí)代。器時(shí)代、青銅時(shí)代和鋼鐵材料時(shí)代。材料的導(dǎo)電性材料的導(dǎo)電性根據(jù)材料的導(dǎo)電性能，材料可分為導(dǎo)體、半導(dǎo)根據(jù)材料的導(dǎo)電性能，材料可分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體及絕緣體三大類。體及絕緣體三大類。容易導(dǎo)電的材料是導(dǎo)體容易導(dǎo)電的材料是導(dǎo)體不容易導(dǎo)電的材料是絕緣體不容易導(dǎo)電的材料是絕緣體半導(dǎo)體可以制成二極管、三極管等半導(dǎo)體元件半導(dǎo)體可以制成二極管、三極管等半導(dǎo)體元件和集成電路和集成電路半導(dǎo)體二極管有單向?qū)щ娦裕雽?dǎo)體三極管可以半導(dǎo)體二極管有單向?qū)щ娦?，半?dǎo)體三極管可以用來放大電信號(hào)用來放大電信號(hào) 其中有一種性能較好的材料叫超導(dǎo)材料其中有一種性能較好的材料

3、叫超導(dǎo)材料 為了制造物美價(jià)廉、性能更好的物品，人們正在不斷為了制造物美價(jià)廉、性能更好的物品，人們正在不斷地研究性能更好、更容易制造的材料。地研究性能更好、更容易制造的材料。19111911年，昂內(nèi)斯在研究汞電阻年，昂內(nèi)斯在研究汞電阻隨溫度的變化時(shí)，觀察到在測隨溫度的變化時(shí)，觀察到在測試溫度降低到試溫度降低到4.2K4.2K時(shí)，汞的電時(shí)，汞的電阻突然降低到測量不到的微小阻突然降低到測量不到的微小值。從而發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象。值。從而發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象。一、超導(dǎo)材料一、超導(dǎo)材料探索新材料超 導(dǎo) 體超 導(dǎo) 體1.1.超導(dǎo)現(xiàn)象和超導(dǎo)體：當(dāng)溫度降低到絕對零度附近時(shí)，某超導(dǎo)現(xiàn)象和超導(dǎo)體：當(dāng)溫度降低到絕對零度附近時(shí)，某些

4、材料的電阻率突然減小到無法測量的程度，可以認(rèn)為其些材料的電阻率突然減小到無法測量的程度，可以認(rèn)為其電阻率突然變?yōu)榱?，這種現(xiàn)象叫做電阻率突然變?yōu)榱?，這種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象超導(dǎo)現(xiàn)象，能夠發(fā)生超，能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物質(zhì)稱為導(dǎo)現(xiàn)象的物質(zhì)稱為超導(dǎo)體超導(dǎo)體。2.2.轉(zhuǎn)變溫度轉(zhuǎn)變溫度T TC C ：材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)的溫度，：材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)的溫度，叫做超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度。叫做超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度。3.3.超導(dǎo)體的兩個(gè)基本特性：超導(dǎo)體的兩個(gè)基本特性：零電阻性、抗磁性零電阻性、抗磁性超導(dǎo)材料出現(xiàn)以后，人超導(dǎo)材料出現(xiàn)以后，人們首先想到的是利用超導(dǎo)體們首先想到的是利用超導(dǎo)體的零電阻性實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離大

5、功的零電阻性實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離大功率輸電。率輸電。很細(xì)的超導(dǎo)絲就可以很細(xì)的超導(dǎo)絲就可以輸送強(qiáng)大的電流輸送強(qiáng)大的電流超導(dǎo)材料不僅超導(dǎo)材料不僅電阻為零，而電阻為零，而且還有其他令且還有其他令人注目的特性。人注目的特性。超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象使人們想到可超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象使人們想到可以利用超導(dǎo)體來實(shí)現(xiàn)交通工具的無以利用超導(dǎo)體來實(shí)現(xiàn)交通工具的無摩擦運(yùn)行，大大提高交通工具的安摩擦運(yùn)行，大大提高交通工具的安全性能和運(yùn)行速度。全性能和運(yùn)行速度。1.1.納米是一個(gè)長單位：納米是一個(gè)長單位：1nm=101nm=10-9-9m m2.1nm2.1nm小到什么程度？小到什么程度？(10(10個(gè)分子緊密排布的長度，大個(gè)分子緊密排布的長度

6、，大 約是一根頭發(fā)絲的約是一根頭發(fā)絲的1%)1%)3.3.納米材料除了其基本單元空間尺度小外，在力、熱、納米材料除了其基本單元空間尺度小外，在力、熱、聲、光、電、磁等方面還表現(xiàn)出許多特殊的性能。聲、光、電、磁等方面還表現(xiàn)出許多特殊的性能。二、納米材料二、納米材料4.4.納米材料納米材料納米顆粒材料納米顆粒材料碳納米管碳納米管納米超晶格納米超晶格想象中的納米想象中的納米“機(jī)器人機(jī)器人”計(jì)算機(jī)芯片中的納米導(dǎo)線計(jì)算機(jī)芯片中的納米導(dǎo)線納 米 機(jī) 械 零 件納 米 機(jī) 械 零 件藥物做成納米顆粒藥物做成納米顆粒將來人們可以用納米技術(shù)將來人們可以用納米技術(shù)一個(gè)一個(gè)地將原子組裝起一個(gè)一個(gè)地將原子組裝起來制成

7、各種納米機(jī)器來制成各種納米機(jī)器 納納米米鏡鏡面面 納米衣服不用洗、納米衣服不用洗、“納米水納米水”喝出健康喝出健康從上世紀(jì)從上世紀(jì)9090年代起，實(shí)驗(yàn)室里的尖端科技納米技術(shù)一下子被媒體推年代起，實(shí)驗(yàn)室里的尖端科技納米技術(shù)一下子被媒體推到了市民面前，它神秘又令人憧憬：納米究竟是種什么到了市民面前，它神秘又令人憧憬：納米究竟是種什么“米米”？怎么？怎么“種種”出來的？對我們的生活將產(chǎn)生怎樣的出來的？對我們的生活將產(chǎn)生怎樣的影響？武漢影響？武漢“種植納米種植納米”的水平如何？帶著這些問題，本的水平如何？帶著這些問題，本報(bào)記者探訪了武漢的一些高校和科研機(jī)構(gòu)，請科學(xué)家來揭報(bào)記者探訪了武漢的一些高校和科研

8、機(jī)構(gòu)，請科學(xué)家來揭開開“納米納米”的面紗。的面紗。 納米是種什么納米是種什么“米米”？ 近日，中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)近日，中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院的納米研究課題組再次接到了深圳某美容機(jī)構(gòu)傳真的院的納米研究課題組再次接到了深圳某美容機(jī)構(gòu)傳真的“納米硫納米硫”訂單。去年，地大在世界上首次研制出訂單。去年，地大在世界上首次研制出“納米納米硫磺硫磺”，在面膜、膏霜等化妝品中應(yīng)用納米硫材料，對治，在面膜、膏霜等化妝品中應(yīng)用納米硫材料，對治療脂溢性皮炎、螨蟲、青春痘等有奇效。療脂溢性皮炎、螨蟲、青春痘等有奇效。 “ “納米納米”譯自英文譯自英文“nanometer”na

9、nometer”，它并不是什么特，它并不是什么特殊的物質(zhì)，而是一種度量單位。殊的物質(zhì)，而是一種度量單位。1 1納米等于十億分之一米，納米等于十億分之一米，相當(dāng)于針尖大小的百萬分之一，約相當(dāng)于相當(dāng)于針尖大小的百萬分之一，約相當(dāng)于4545個(gè)原子串起個(gè)原子串起來那么長。納米技術(shù)就是指在納米尺寸范圍內(nèi)，通過直來那么長。納米技術(shù)就是指在納米尺寸范圍內(nèi)，通過直接操縱單個(gè)原子、分子來組裝和創(chuàng)造具有特定功能的新接操縱單個(gè)原子、分子來組裝和創(chuàng)造具有特定功能的新物質(zhì)。當(dāng)物質(zhì)顆粒小到物質(zhì)。當(dāng)物質(zhì)顆粒小到100100納米以下，這種物質(zhì)就可被稱納米以下，這種物質(zhì)就可被稱為納米材料。其物理性能與化學(xué)性質(zhì)就會(huì)較原來有意想為

10、納米材料。其物理性能與化學(xué)性質(zhì)就會(huì)較原來有意想不到的巨變，這些不到的巨變，這些“巨變巨變”正在生物學(xué)、材料學(xué)、信息正在生物學(xué)、材料學(xué)、信息技術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域展開，它們將對人類未來的生活產(chǎn)生重技術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域展開，它們將對人類未來的生活產(chǎn)生重大影響。大影響。納米帶來美好生活納米帶來美好生活 最近，新加坡科學(xué)家在利用納米技術(shù)治療裂骨方面最近，新加坡科學(xué)家在利用納米技術(shù)治療裂骨方面取得突破。實(shí)驗(yàn)中，專家在大鼠腳骨上制造了大約取得突破。實(shí)驗(yàn)中，專家在大鼠腳骨上制造了大約3 3毫米毫米的裂縫，然后把用納米材料制成的骨頭構(gòu)架植入裂縫中，的裂縫，然后把用納米材料制成的骨頭構(gòu)架植入裂縫中，結(jié)果結(jié)果5 5個(gè)月后成功讓

11、骨頭完全愈合。這是納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)個(gè)月后成功讓骨頭完全愈合。這是納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的又一次成功應(yīng)用，但領(lǐng)域的又一次成功應(yīng)用，但“納米納米”究竟會(huì)給我們帶來究竟會(huì)給我們帶來怎樣的新生活呢？怎樣的新生活呢？ 從第一次工業(yè)革命到現(xiàn)在，真正稱得上主導(dǎo)技術(shù)的只從第一次工業(yè)革命到現(xiàn)在，真正稱得上主導(dǎo)技術(shù)的只有有4 4次，而次，而“納米納米”技術(shù)將成為第五次推動(dòng)社會(huì)各領(lǐng)域快技術(shù)將成為第五次推動(dòng)社會(huì)各領(lǐng)域快速發(fā)展的主導(dǎo)技術(shù)。更重要的是，傳統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)步往往會(huì)速發(fā)展的主導(dǎo)技術(shù)。更重要的是，傳統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)步往往會(huì)耗費(fèi)巨大的自然資源，而耗費(fèi)巨大的自然資源，而“納米技術(shù)納米技術(shù)”則將在知識(shí)經(jīng)濟(jì)中則將在知識(shí)經(jīng)濟(jì)中成為最大的節(jié)

12、省再生資源和能源的標(biāo)志。成為最大的節(jié)省再生資源和能源的標(biāo)志。 專家預(yù)言，借助納米技術(shù)，未來我們有可能用基因芯專家預(yù)言，借助納米技術(shù)，未來我們有可能用基因芯片、蛋白質(zhì)芯片組裝成片、蛋白質(zhì)芯片組裝成“納米機(jī)器人納米機(jī)器人”，通過血管送入人，通過血管送入人體去偵察疾?。粩y帶體去偵察疾?。粩y帶DNADNA去更換或修復(fù)有缺陷的基因片段。去更換或修復(fù)有缺陷的基因片段。有可能用納米藥物來阻斷血管餓死癌細(xì)胞。使用納米診斷有可能用納米藥物來阻斷血管餓死癌細(xì)胞。使用納米診斷儀只需檢測微量血液就可從蛋白質(zhì)和儀只需檢測微量血液就可從蛋白質(zhì)和DNADNA上診斷出各種疾上診斷出各種疾病。利用碳納米管，我們可以搭建強(qiáng)度比鋼

13、高一百倍，但病。利用碳納米管，我們可以搭建強(qiáng)度比鋼高一百倍，但重量只有鋼的六分之一的新型建筑，摩天大樓將修得更高。重量只有鋼的六分之一的新型建筑，摩天大樓將修得更高。而用碳納米材料替代硅芯片，將引發(fā)電腦行業(yè)的革命而用碳納米材料替代硅芯片，將引發(fā)電腦行業(yè)的革命 未來會(huì)出現(xiàn)很多自然界并不存在的強(qiáng)度高、對環(huán)境友未來會(huì)出現(xiàn)很多自然界并不存在的強(qiáng)度高、對環(huán)境友好、節(jié)省能源和資源的新型材料，這一影響不會(huì)低于現(xiàn)在好、節(jié)省能源和資源的新型材料，這一影響不會(huì)低于現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)、微米技術(shù)給人類帶來的影響。的計(jì)算機(jī)、微米技術(shù)給人類帶來的影響。 納米雖是一個(gè)尺度單位，但卻成為近年來最時(shí)髦的商納米雖是一個(gè)尺度單位，但卻成

14、為近年來最時(shí)髦的商業(yè)業(yè)“亮點(diǎn)亮點(diǎn)”“納米家電納米家電”、“納米水納米水”、“納米服裝納米服裝”等概念盛行一時(shí)。它們都是真納米嗎？目前市場上的納米等概念盛行一時(shí)。它們都是真納米嗎？目前市場上的納米產(chǎn)品，往往給人們帶來一些誤解。比如納米冰箱，通常是產(chǎn)品，往往給人們帶來一些誤解。比如納米冰箱，通常是添加了氧化鈦的納米無機(jī)物，具備了一定的抗菌性能；所添加了氧化鈦的納米無機(jī)物，具備了一定的抗菌性能；所謂納米洗衣機(jī)，也只能說是添加了納米材料的洗衣機(jī)，而謂納米洗衣機(jī)，也只能說是添加了納米材料的洗衣機(jī)，而且納米材料還只是應(yīng)用在滾筒洗衣機(jī)外桶的內(nèi)壁上，對于且納米材料還只是應(yīng)用在滾筒洗衣機(jī)外桶的內(nèi)壁上，對于最容易

15、產(chǎn)生污垢的內(nèi)桶的外壁還沒有很好的解決辦法。最容易產(chǎn)生污垢的內(nèi)桶的外壁還沒有很好的解決辦法。 在目前我國相關(guān)行業(yè)、產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還是空缺的情況在目前我國相關(guān)行業(yè)、產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還是空缺的情況下，這些產(chǎn)品能否被稱之為下，這些產(chǎn)品能否被稱之為“納米產(chǎn)品納米產(chǎn)品”還是一個(gè)問題，還是一個(gè)問題，而炒作相關(guān)的納米概念顯然不是科學(xué)和負(fù)責(zé)任的態(tài)度。而炒作相關(guān)的納米概念顯然不是科學(xué)和負(fù)責(zé)任的態(tài)度。 從世界范圍看，納米研究正在向應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化努從世界范圍看，納米研究正在向應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化努力，這也從側(cè)面說明力，這也從側(cè)面說明“納米技術(shù)納米技術(shù)”離大規(guī)模的應(yīng)用還有離大規(guī)模的應(yīng)用還有一個(gè)過程。比如美國前總統(tǒng)克林頓曾提出的用一個(gè)方

16、糖一個(gè)過程。比如美國前總統(tǒng)克林頓曾提出的用一個(gè)方糖大小的存儲(chǔ)器可存下國家圖書館的資料，這就是大小的存儲(chǔ)器可存下國家圖書館的資料，這就是“納米納米晶體管晶體管”技術(shù)，但其目前還僅是實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品，不能用于技術(shù)，但其目前還僅是實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品，不能用于大規(guī)模生產(chǎn)，原因在于改造的成本過于昂貴、產(chǎn)品的可大規(guī)模生產(chǎn)，原因在于改造的成本過于昂貴、產(chǎn)品的可靠性和耐久性難以驗(yàn)證，靠性和耐久性難以驗(yàn)證，“納米科技展示的前景非常美納米科技展示的前景非常美好，但要想使納米材料真正大批量應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)生活中，好，但要想使納米材料真正大批量應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)生活中，還需要科學(xué)家和政府的不斷努力。還需要科學(xué)家和政府的不斷努力?！?納米，有時(shí)也

17、會(huì)帶來傷害。納米，有時(shí)也會(huì)帶來傷害。 不少專家對納米概念的炒作表示出擔(dān)心。納米技術(shù)不少專家對納米概念的炒作表示出擔(dān)心。納米技術(shù)可能出現(xiàn)負(fù)效果，納米材料是非常小的微粒，如果應(yīng)用不可能出現(xiàn)負(fù)效果，納米材料是非常小的微粒，如果應(yīng)用不得當(dāng)，得當(dāng)， 比如在一些藥物中任意應(yīng)用，也可能突破人體內(nèi)比如在一些藥物中任意應(yīng)用，也可能突破人體內(nèi)的一些屏障，對人類的健康造成傷害。的一些屏障，對人類的健康造成傷害。 課題組曾在一項(xiàng)中藥研究項(xiàng)目中提出納米的方向，但課題組曾在一項(xiàng)中藥研究項(xiàng)目中提出納米的方向，但有專家表示疑慮：這種藥材需要做到那么細(xì)嗎？具體微小有專家表示疑慮：這種藥材需要做到那么細(xì)嗎？具體微小到什么程度能有

18、最好療效？到什么程度能有最好療效？這些都值得商榷。全面看這些都值得商榷。全面看待納米技術(shù)帶來的技術(shù)進(jìn)步和可能出現(xiàn)的弊端，表明人們待納米技術(shù)帶來的技術(shù)進(jìn)步和可能出現(xiàn)的弊端，表明人們對納米技術(shù)的認(rèn)識(shí)更加理性、成熟。對納米技術(shù)的認(rèn)識(shí)更加理性、成熟。 皮教授的觀點(diǎn)與近日英國科學(xué)家針對納米危害提出皮教授的觀點(diǎn)與近日英國科學(xué)家針對納米危害提出的一份報(bào)告的觀點(diǎn)相近。該報(bào)告呼吁重視這種微粒給人的一份報(bào)告的觀點(diǎn)相近。該報(bào)告呼吁重視這種微粒給人類生活帶來的影響，建議規(guī)范和檢驗(yàn)納米產(chǎn)品，把納米類生活帶來的影響，建議規(guī)范和檢驗(yàn)納米產(chǎn)品，把納米產(chǎn)品對人體健康和環(huán)境的潛在危害降到最低限度。產(chǎn)品對人體健康和環(huán)境的潛在危害降

19、到最低限度。 目前的問題是，人們不清楚人造納米微粒及納米管被目前的問題是，人們不清楚人造納米微粒及納米管被人體吸入、通過皮膚吸收及在環(huán)境中蓄積，會(huì)給人體健康人體吸入、通過皮膚吸收及在環(huán)境中蓄積，會(huì)給人體健康和環(huán)境帶來什么危害。他強(qiáng)調(diào)，目前國內(nèi)對納米產(chǎn)品的監(jiān)和環(huán)境帶來什么危害。他強(qiáng)調(diào)，目前國內(nèi)對納米產(chǎn)品的監(jiān)控還是一片空白，對于涉及到普通市民安全的納米產(chǎn)品，控還是一片空白，對于涉及到普通市民安全的納米產(chǎn)品，人們對應(yīng)當(dāng)怎樣防護(hù)考慮得還不夠。納米技術(shù)是美好的，人們對應(yīng)當(dāng)怎樣防護(hù)考慮得還不夠。納米技術(shù)是美好的，但我們應(yīng)該把未來的不確定性和風(fēng)險(xiǎn)性降到最低，在這樣但我們應(yīng)該把未來的不確定性和風(fēng)險(xiǎn)性降到最低，

20、在這樣的情況下逐步發(fā)揮納米技術(shù)的應(yīng)用潛力，為人類造福。的情況下逐步發(fā)揮納米技術(shù)的應(yīng)用潛力，為人類造福。納米科技納米科技?xì)v程歷程 19591959年，著名物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者理查德年，著名物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者理查德費(fèi)曼費(fèi)曼預(yù)言，人類可以用小的機(jī)器制作更小的機(jī)器，最后將變成預(yù)言，人類可以用小的機(jī)器制作更小的機(jī)器，最后將變成根據(jù)人類意愿，逐個(gè)地排列原子，制造產(chǎn)品，這是關(guān)于納根據(jù)人類意愿，逐個(gè)地排列原子，制造產(chǎn)品，這是關(guān)于納米技術(shù)最早的夢想。米技術(shù)最早的夢想。2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代，科學(xué)家開始從不同角度提出有關(guān)納米科年代，科學(xué)家開始從不同角度提出有關(guān)納米科技的構(gòu)想，技的構(gòu)想，197419

21、74年，科學(xué)家唐尼古奇最早使用納米技術(shù)一年，科學(xué)家唐尼古奇最早使用納米技術(shù)一詞描述精密機(jī)械加工。詞描述精密機(jī)械加工。19821982年，科學(xué)家發(fā)明研究納米的重要工具年，科學(xué)家發(fā)明研究納米的重要工具掃描隧道掃描隧道顯微鏡，揭示了一個(gè)可見的原子、分子世界，對納米科技顯微鏡，揭示了一個(gè)可見的原子、分子世界，對納米科技發(fā)展產(chǎn)生了促進(jìn)作用。發(fā)展產(chǎn)生了促進(jìn)作用。19911991年，碳納米管被人類發(fā)現(xiàn)，它的質(zhì)量是相同體積鋼年，碳納米管被人類發(fā)現(xiàn)，它的質(zhì)量是相同體積鋼的六分之一，強(qiáng)度卻是鋼的的六分之一，強(qiáng)度卻是鋼的100100倍，成為納米技術(shù)研究的倍，成為納米技術(shù)研究的熱點(diǎn)。諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主斯莫利教授認(rèn)為，碳

22、納米管將是熱點(diǎn)。諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主斯莫利教授認(rèn)為，碳納米管將是未來最佳纖維的首選材料，也將被廣泛用于超微導(dǎo)線、超未來最佳纖維的首選材料，也將被廣泛用于超微導(dǎo)線、超微開關(guān)以及納米級電子線路等。微開關(guān)以及納米級電子線路等。19931993年，繼年，繼19891989年美國斯坦福大學(xué)搬走原子團(tuán)年美國斯坦福大學(xué)搬走原子團(tuán)“寫寫”下下斯坦福大學(xué)英文名字、斯坦福大學(xué)英文名字、19901990年美國國際商用機(jī)器公司在鎳年美國國際商用機(jī)器公司在鎳表面用表面用3636個(gè)氙原子排出個(gè)氙原子排出“IBM”IBM”之后，中國科學(xué)院北京真之后，中國科學(xué)院北京真空物理實(shí)驗(yàn)室自如地操縱原子成功寫出空物理實(shí)驗(yàn)室自如地操縱原子成

23、功寫出“中國中國”二字，標(biāo)二字，標(biāo)志著我國開始在國際納米科技領(lǐng)域占有一席之地。志著我國開始在國際納米科技領(lǐng)域占有一席之地。19991999年，巴西和美國科學(xué)家在進(jìn)行碳納米管實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)明年，巴西和美國科學(xué)家在進(jìn)行碳納米管實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)明了世界上最小的了世界上最小的“秤秤”，它能夠稱量十億分之一克的物體，它能夠稱量十億分之一克的物體，即相當(dāng)于一個(gè)病毒的重量；此后不久，德國科學(xué)家研制出即相當(dāng)于一個(gè)病毒的重量；此后不久，德國科學(xué)家研制出能稱量單個(gè)原子重量的秤，打破了美國和巴西科學(xué)家聯(lián)合能稱量單個(gè)原子重量的秤，打破了美國和巴西科學(xué)家聯(lián)合創(chuàng)造的紀(jì)錄。創(chuàng)造的紀(jì)錄。到到19991999年，納米技術(shù)逐步走向市場，全年納

24、米產(chǎn)品的營年，納米技術(shù)逐步走向市場，全年納米產(chǎn)品的營業(yè)額達(dá)到業(yè)額達(dá)到500500億美元。近年來，一些國家紛紛制定相關(guān)戰(zhàn)略億美元。近年來，一些國家紛紛制定相關(guān)戰(zhàn)略或者計(jì)劃，投入巨資搶占納米技術(shù)戰(zhàn)略高地。或者計(jì)劃，投入巨資搶占納米技術(shù)戰(zhàn)略高地。 在在“超級纖維超級纖維”領(lǐng)域?qū)嵙Σ蝗醯奈覈茖W(xué)家近年來領(lǐng)域?qū)嵙Σ蝗醯奈覈茖W(xué)家近年來也開展了相關(guān)研究，并于今年也開展了相關(guān)研究，并于今年7 7月取得突破。西安交通大月取得突破。西安交通大學(xué)朱長純教授率領(lǐng)的小組采用新的技術(shù)途徑，引導(dǎo)碳納學(xué)朱長純教授率領(lǐng)的小組采用新的技術(shù)途徑，引導(dǎo)碳納米管有序、定向生長在導(dǎo)電的硅片襯底上，并進(jìn)而研制米管有序、定向生長在導(dǎo)電的硅

25、片襯底上，并進(jìn)而研制出功能完備的場發(fā)射像素管，因純度高，有序性好，場出功能完備的場發(fā)射像素管，因純度高，有序性好，場發(fā)射性能也大大提高，在碳納米管平板顯示器的實(shí)用化發(fā)射性能也大大提高，在碳納米管平板顯示器的實(shí)用化進(jìn)程中做出了中國人的獨(dú)特貢獻(xiàn)。進(jìn)程中做出了中國人的獨(dú)特貢獻(xiàn)。 和傳統(tǒng)顯示器比，這種顯示器不僅體積小，重量輕，和傳統(tǒng)顯示器比，這種顯示器不僅體積小，重量輕，大大省電，顯示質(zhì)量好，而且響應(yīng)時(shí)間僅為幾微秒，從零大大省電，顯示質(zhì)量好，而且響應(yīng)時(shí)間僅為幾微秒，從零下下4545度到零上度到零上8585度都能正常工作，因此擁有極廣闊的潛在度都能正常工作，因此擁有極廣闊的潛在市場前景。市場前景。碳納米

26、管可制成極好的微細(xì)探針和導(dǎo)線、性能頗佳的碳納米管可制成極好的微細(xì)探針和導(dǎo)線、性能頗佳的加強(qiáng)材料、理想的儲(chǔ)氫材料。它使壁掛電視進(jìn)一步成為可加強(qiáng)材料、理想的儲(chǔ)氫材料。它使壁掛電視進(jìn)一步成為可能，并在將來可能替代硅芯片的納米芯片中扮演極重要的能，并在將來可能替代硅芯片的納米芯片中扮演極重要的角色，從而引發(fā)計(jì)算機(jī)行業(yè)革命。角色，從而引發(fā)計(jì)算機(jī)行業(yè)革命。 人們一直希望自己的衣料能像荷花般出污泥而不染，現(xiàn)人們一直希望自己的衣料能像荷花般出污泥而不染，現(xiàn)在這種夢想已由中國科學(xué)家實(shí)現(xiàn)。在這種夢想已由中國科學(xué)家實(shí)現(xiàn)。20002000年年9 9月月2727日，中科院化日，中科院化學(xué)所專家宣布研制成功一種不粘油污、

27、不粘水的新型納米材學(xué)所專家宣布研制成功一種不粘油污、不粘水的新型納米材料料超雙疏性界面材料。使用這種材料的紡織品和建材，超雙疏性界面材料。使用這種材料的紡織品和建材，不用洗滌，也不沾染油污。這標(biāo)志著中國在納米材料研制方不用洗滌，也不沾染油污。這標(biāo)志著中國在納米材料研制方面的又一新突破。納米是一種長度單位，一納米等于十億分面的又一新突破。納米是一種長度單位，一納米等于十億分之一米，大約相當(dāng)于幾十個(gè)原子的長度?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)材之一米，大約相當(dāng)于幾十個(gè)原子的長度?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)材料組成的精度達(dá)到納米級時(shí)，物質(zhì)就能表現(xiàn)出一些新特性，料組成的精度達(dá)到納米級時(shí)，物質(zhì)就能表現(xiàn)出一些新特性，從而為新材料的產(chǎn)生

28、創(chuàng)造條件。最具有說明性的例子就是，從而為新材料的產(chǎn)生創(chuàng)造條件。最具有說明性的例子就是，改變碳原子的排列結(jié)構(gòu)，能把廉價(jià)的石墨變成價(jià)值連城的鉆改變碳原子的排列結(jié)構(gòu)，能把廉價(jià)的石墨變成價(jià)值連城的鉆石。因此，納米技術(shù)是當(dāng)今各國科技界競爭的焦點(diǎn)。石。因此，納米技術(shù)是當(dāng)今各國科技界競爭的焦點(diǎn)。 電阻電阻超導(dǎo)轉(zhuǎn)變超導(dǎo)轉(zhuǎn)變超導(dǎo)臨界超導(dǎo)臨界T TC C超導(dǎo)磁懸浮超導(dǎo)磁懸浮1 1100nm100nm. . . .電阻為零電阻為零電能電能超導(dǎo)磁懸浮超導(dǎo)磁懸浮. . .延展性延展性 硬度硬度 彈性彈性絕緣體絕緣體半導(dǎo)體半導(dǎo)體 導(dǎo)體導(dǎo)體三極管三極管二極管二極管材材 料料常見材料常見材料半導(dǎo)體材料半導(dǎo)體材料探索新材料探索

29、新材料應(yīng)用應(yīng)用超超導(dǎo)導(dǎo)材材料料納納米米 材材料料聰明出于勤奮，天才在于積累。華羅庚1、不要做刺猬，能不與人結(jié)仇就不與人結(jié)仇，誰也不跟誰一輩子，有些事情沒必要記在心上。2、相遇總是猝不及防，而離別多是蓄謀已久，總有一些人會(huì)慢慢淡出你的生活，你要學(xué)會(huì)接受而不是懷念。3、其實(shí)每個(gè)人都很清楚自己想要什么，但并不是誰都有勇氣表達(dá)出來。漸漸才知道，心口如一，是一種何等的強(qiáng)大!4、有些路看起來很近，可是走下去卻很遠(yuǎn)的，缺少耐心的人永遠(yuǎn)走不到頭。人生，一半是現(xiàn)實(shí)，一半是夢想。5、你心里最崇拜誰，不必變成那個(gè)人，而是用那個(gè)人的精神和方法，去變成你自己。6、過去的事情就讓它過去，一定要放下。學(xué)會(huì)狠心，學(xué)會(huì)獨(dú)立，學(xué)會(huì)微笑，學(xué)會(huì)丟棄不值得的感情。7、成功不是讓周圍的人都羨慕你，稱贊你，而是讓周圍的人都需要你，離不開你。8、生活本來很不易，不必事事渴求別人的理解和認(rèn)同，靜靜的過