7.血液溶漿機納米技術在分子組裝方面的應用 納米技術的發展,大致經歷了以下幾個發展階段:在實驗室探索用各種手段制備各種納米微粒,合成塊體。研究評估表征的方法,并探索納米材料不同于常規材料的特殊性能。利用納米材料已挖掘出來的奇特的物理、化學和力學性能,設計納米復合材料。目前主要是進行納米組裝體系、人工組裝合成納米結構材料的研究。雖然已經取得了許多重要成果,但納米級微粒的尺寸大小及均勻程度的控制仍然是一大難關。如何合成具有特定尺寸,并且粒度均勻分布無團聚的納米材料,一直是科研工作者努力解決的問題。目前,納米技術深入到了對單原子的操縱,通過利用軟化學與主客體模板化學,超分子化學相結合的技術,使之正在成為組裝與剪裁,實現分子手術的主要手段。科學家們設想能夠設計出一種在納米量級上尺寸一定的模型,使納米顆粒能在該模型內生成并穩定存在,則可以控制納米粒子的尺寸大小并防止團聚的發生。 19992年,Kresge等首次采用介孔氧化硅材料為基,利用液晶模板技術,在納米尺度上實現有機/無機離子的自組裝反應。其特點是孔道大小均勻,孔徑可以在5~10nm內連續可調,具有很高的比表面積和較好的熱穩定
性。使其在分子催化、吸附與分離等過程,展示了廣闊的應用前景。同時,這類材料在較大范圍內可連續調節其納米孔道結構,可以作為納米粒子的微型反應容器。 19996年,IBM公司利用分子組裝技術,研制出了世界上最小的“納米算盤”, 第六講 稀土新材料該算盤的算珠由球狀的C分子構成。美國佐治亞理工學院的研究人員利用納60米碳管制成了一種嶄新的“納米秤”,能夠稱出一個石墨微粒的重量,并預言該秤可以用來稱取病毒的重量。 在20003年7月24日的《Nature》雜志上,美國加利福尼亞大學伯克利分校的科學家報告用碳納米管造出了世界上最小的電動機,它的尺寸比頭發絲的粗細還要小2000倍,能夠在電壓驅動下轉動。 8.納米技術在其它方面的應用 利用先進的納米技術,在不久的將來,可制成含有納米
電腦的,可人機對話并具有自我復制能力的納米裝置,它能在幾秒鐘內完成數十億個操作動作。在軍事方面,利用昆蟲做平臺,把分子機器人植入昆蟲的神經系統中控制昆蟲飛向敵方收集情報,使目標喪失功能。 利用納米技術還可制成各種分子傳感器和探測器。利用納米羥基磷酸鈣為原料,可制作人的牙齒、關節等仿生納米材料。將藥物儲存在碳納米管中,并通過一定的機制來激發藥劑的釋放,使可控藥劑有希望變為現實。另外,還可利用碳納米管來制作儲氫材料,用做燃料汽車的燃料“儲備箱”。利用納米顆粒膜的巨磁阻效應研制高靈敏度的磁傳感器;利用具有強紅外吸收能力的納米復合體系來制備紅外隱身材料,都是很具有應用前景的技術開發領域。第六講 稀土新材料