納米技術套用表

納米技術套用表(List of nanotechnology applications)給出納米技術在各方面的套用。由於納米材料或產品的特徵長度變小,而導致其物理性能變化;具有特性。它在醫學,環境保護,建築,通訊和日常用品等方面都有許多套用。

基本介紹

  • 中文名:納米技術套用表
  • 外文名:namijishuyingyongbiao
  • 類型:套用表
  • 內容:納米技術
概述,套用,醫學,人身冷凍法,環境、水過濾,能量,信息和通訊,重工業,消費品,

概述

納米技術套用表(List of nanotechnology applications)給出納米技術在各方面的套用。利用納米技術可使許多材料和產品,由於其特徵長度變小,而導致物理性能的變化;出現大塊材料或產品所沒有的特性,因而,納米技術在各方面得到廣泛套用。

套用

醫學

生物和醫學研究單位已為各種套用開發納米材料(細胞造影的造影劑和癌處理)納米材料的大小和生物分子及結構類似,因而,納米材料可作活的和體外生物研究和套用。至今,納米材料和生物的結合已發展出診斷器件,造影劑,分析工具,物理療法和藥物轉送工具。
診斷
晶片上的納米技術是晶片上實驗室技術。磁納米顆粒和抗體連結,用來標記特別分子,結構或微結構。用短DNA段標記的金納米顆粒可用來覺察樣品內遺傳的順序。生物化驗用的多顏色光碼和分析核酸的納米孔已做成;
傳遞藥物
用納米顆粒傳送藥物到特別細胞是納米技術在醫學領域的一大貢獻。只有把藥送到病區才能用藥量最少和付作用最低.例如,樹枝狀和納米孔材料,它們能把小藥物分子送到所希望的地方。
另外的辦法是正在研究的納米電機械系統;預計它可用離子納米顆粒或金殼處理癌症。
組織工程
納米技術可幫助減少或修復損傷組織。“組織工程”用適當的納米材料為基的支架和成長因子激勵細胞增殖。例如,骨可在碳納米管支架上重長,組織工程可代替目前普通技術,如,有機移植和人工植入。組織工程的先進形式可導致生命的延長。

人身冷凍法

納米機器人可望能做修復壞死腦組織的工作。

環境、水過濾

一般用機器和化學方法進行水過濾。一種經典辦法是用膜過濾水。可用小於10nm小孔的膜(“納米過濾”)它主要用來移去離子和分離不同液體。在大範圍內,膜過濾技術稱為超過濾。它工作範圍小於10-100nm。超過濾的重要套用領域在腎透析可見。磁納米顆粒提供一種有效和可靠方法除去廢水中的重金屬污物的方法。用納米小顆粒增加吸收污物的效率,並且比傳統的沉澱和過濾法便宜。
結合納米技術的水處理器件已出現在市場上。低價格納米結構分離膜的方法已顯示其效率,生產輕便水處理設備正在研究。

能量

最先進的納米技術計畫和能量有關的項目有:儲存,轉換,減少材料和加工使產生能量的方法改進及省能(如較好絕熱),增加可再生能源。
減少能量消耗
用較好絕緣系統,用更有效點火或燃燒系統,和在運輸過程用輕些和強些材料都可減少能量消耗。現用燈泡只有5%電能轉化為光。納米技術近似發光二極體或量子籠原子(quantum caged atoms)可使照明能耗大為減少。
增加能量生產效率
現有最好太陽能電池只有40%把太陽能轉化為電能,商品只有15-20%。用具有連續帶縫的納米結構可幫助增加光的轉換率。

信息和通訊

納米技術現已用到計算機中央處理器和動態隨機存儲器的器件中,它們的積分線路的臨界長度已進入納米範圍(50nm或更低),使信息和通訊速度更快。
存儲器
已研究用碳納米管做成的極高密度存儲器,有人提議,用記憶電組器作為將來的快閃記憶體(Flasgmemory)。
新奇的半導體器件
新奇器件的例子是以自旋電子學為基礎;材料的電阻和外加磁場有關,這稱為磁電組。在納米尺寸範圍,這種效應會放大。利用這種效應已大大增加硬磁碟的記錄密度;已作出千兆位元組磁碟。
新奇的光電器件
現代通訊技術中,傳統的模擬電子器件大量被光或光電器件代替。由於後者的頻寬和容量大。二個有希望的例是光電子晶體和量子點。光電子晶體的點陣常數等於所用光波波長的一半,它的光反射指數周期變化,它的帶縫可變,但它可用光代替電。量子點雷射比傳統半導體雷射的優點是它發出光波長和點的直徑有關。它比普通雷射二極體便宜,發出的光束好。
顯示
碳納米管可用作場發射顯示,但其效率特高。
量子計算機
現正全面開拓量子計算機,它有量子點存儲空間;可同時進行幾項計算。

重工業

納米技術在重工業中使用是不可避免的。
航天航空
納米技術可幫助減小設備尺寸,因而減少燃料消耗。
催化
納米顆粒的面積與體積比極大;對化學催化很有利。納米技術在催化的潛在套用包括燃料電池到催化轉換器和光催化器件。
建築
納米技術有潛在可能使建築快些,便宜些,安全和多樣化。包括一些學科如電子學,生物機械等都在積極開展納米技術的研究。
納米顆粒和鋼:在鋼面上加入納米顆粒以減少鋼表面非均勻的應力,進而減少其局部疲勞。納米尺寸的鋼可製成強鋼電纜,它可用來建造橋樑。
玻璃內納米顆粒:二氧化鈦納米顆粒塗在玻璃表面,由於它們是強催化劑,可使有機和無機污染分解而使玻璃清潔。在二層玻璃間形成二氧化矽納米顆粒,它是不透明的,可以防止熱和光進入窗戶。
塗層內納米顆粒:由於光催化過程有二氧化鈦納米顆粒的塗層可除去有機和無機污染。
防火納米顆粒:納米水泥塗在鋼結構表面可增加鋼的防火能力。

消費品

食品
納米複合物製成食品包裝袋,可使食品保鮮更好。
納米食品:根據新興納米技術計畫調查,現在食品市場已有609種納米產品。
家庭
納米技術在家庭中最明顯的套用是納米陶瓷顆粒改善了玻璃陶瓷表面的光滑度,使表面易清洗。
紡織
用工程纖維可制出防水,防污和無皺的布。經納米技術最後處理的布可少洗。可使布防靜電。現正研究許多其它套用。
化妝品
二氧化鈦納米顆粒作太陽鏡的效果好而能長期穩定。
農業
通過納米技術套用,希望能解決農業的一些主要問題;如:可耕地的低產,大面積不可耕地等問題。

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