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纳米技术的发展历程及发展趋势 。
纳米技术的发展,灵感来自于已故物理学家理查德·费曼1959年所作的一次题为《在底部还有很大空间》的演讲。这位当时在加州理工大学任教的教授向同事们提出了一个新的想法。费曼质问道,为什么我们不可以从另外一个角度出发,从单个的分子甚至原子开始进行组装,以达到我们的要求?他说:“至少依我看来,物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性。”纳米技术的发展源于此。
纳米技术的发展历程及发展趋势
一、纳米技术的发展历程
70年代,科学家开始从不同角度提出有关纳米科技的构想,1974年,科学家谷口纪男(Norio Taniguchi)最早使用纳米技术一词描述精密机械加工;
1981年,科学家发明研究纳米的重要工具——扫描隧道显微镜,为我们揭示一个可见的原子、分子世界,对纳米科技发展产生了积极促进作用;
1990年,IBM公司阿尔马登研究中心的科学家成功地对单个的原子进行了重排,纳米技术取得一项关键突破。他们使用一种称为扫描探针的设备慢慢地把35个原子移动到各自的位置,组成了IBM三个字母。这证明费曼是正确的,二个字母加起来还没有3个纳米长。不久,科学家不仅能够操纵单个的原子,而且还能够“喷涂原子”。使用分子束外延长生长技术,科学家们学会了制造极薄的特殊晶体薄膜的方法,每次只造出一层分子。现代制造计算机硬盘读写头使用的就是这项技术。 著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德· 费曼预言,人类可以用小的机器制作更小的机器,最后将变成根据人类意愿,逐个地排列原子,制造产品,这是关于纳米技术最早的梦想。
1990年7月,第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办,标志着纳米科学技术的正式诞生;
1991年,碳纳米管被人类发现,它的质量是相同体积钢的六分之一,强度却是钢的10倍,成为纳米技术研究的热点,诺贝尔化学奖得主斯莫利教授认为,纳米碳管将是未来最佳纤维的首选材料,也将被广泛用于超微导线、超微开关以及纳米级电子线路等;
1993年,继1989年美国斯坦福大学搬走原子团“写”下斯坦福大学英文、1990年美国国际商用机器公司在镍表面用35个氙原子排出“IBM”之后,中国科学院北京真空物理实验室自如地操纵原子成功写出“ 中国”二字,标志着中国开始在国际纳米科技领域占有一席之地;
纳米不是技术,纳米只是最小粒子单位。
纳材料,是物质的质量达到小于原子质量密度物质结构,票达到高质量金属结构的密度。是冶炼技术的一道难题。现代科学,航空材料基本上都达到了纳米材料的结构,有些材料以超过纳米材料结构。
自清洁涂层和衣物
一件衣服,水泼上去会被弹开,脏东西粘上去,水一冲就掉了~
从荷叶效应出发的仿生超疏水,乃至超双疏(既疏水又疏油)这些年陆陆续续也开始走向应用了。
图片来源见水印(91GIF.com)
原理就是荷叶表面的微米-纳米分形结构使得其吸附的空气膜无法被水浸润,同时由于水的表面张力很大,而荷叶表面的表面能很低,所以会将灰尘粘走,简单说就是,荷叶表面不沾水,而水容易沾灰[1](想必大家生活中都能发现,一盆水放在那里没多久上面就一层灰尘以及昆虫尸体了……)
a) 荷叶表面随机分布的乳突(扫描电镜照片),b) 水滴划过荷叶表面,带走灰尘,c) 低倍下和 d) 高倍下看到的一堆微乳突和一个微乳突,每个微乳突表面还有纳米纤毛。
当然还有很多别的生物材料也具有特殊的亲疏水性了,欢迎看我的科普小文~
https://www.toutiao.com/i6764791434496180743/
前些年都只能看到各种国外的新闻,什么路边涂个超疏水涂层,不会被淋湿,衣服上处理一下,不怕脏,马桶上来一下,雨伞上来一下,甚至墙边涂一下,半夜随地大小便的都会反弹自己身上……
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