納米技術的發展

21世紀是壹個科學技術飛速發展的時代，人類卻面臨著許多資源(如：海洋資源、森林資源、水資源等)的挑戰。然而，納米材料的出現也是人類對能源現狀的挑戰。納米材料是尺度在1-100nm的微小顆粒組成的體系，它由於具有獨特的性能而倍受關註。本文綜述了近幾年來納米材料的研究進展，著重從納米材料的制備、微觀結構、力學性能等的研究現狀作了壹個概述，並簡述了納米材料的應用及面臨的問題。納米材料將成為新世紀信息時代的核心。納米材料的應用　　由於納米材料有著許多優越的性能，所以它具有廣泛的應用前景。例如：大塊矽是不發光的，當它體積縮小到納米尺度時，它會發光。采用納米矽材料制成的高效電子元件，其功效可以超過普通單晶矽的幾十倍。鋼是壹種多晶體物質，如果把它的單個晶體壓縮小到納米規模或者更小時，它的硬度就會大幅度提高。碳納米材料誕生於1991年，是目前研究較多的納米材料之壹。由於石墨原子層卷曲成碳納米管（直徑壹般為幾納米到幾十納米，壁厚僅幾納米），其韌性極高，強度比鋼鐵高100倍，比重才是鋼的1/6，它還具有非常好的儲氫性能。　　納米復合材料能改善聚合物的性能。美國壹些公司現正利用這壹原理研究開發熱塑性樹脂納米復合材料。通用汽車公司和蒙特爾公司聯合研究小組已利用納米復合材料試制成功汽車的車身後側板件和車門板件，並已將這種材料投入性能鑒定試驗。　在軍事方面，利用納米材料可以改善和提高某些武器表面的性能。有些納米材料可使某些武器裝備表面有靈敏的"感覺"。例如利用納米材料制成的潛艇蒙皮可靈敏的"感覺"水流、水波、水壓、水溫等極微小的變化，並及時反饋到中央計算機以調整潛艇的運動狀態、偵察和躲避敵方魚雷。利用納米材料制造的軍用機器人的"皮膚"有比真人皮膚還靈敏的"感覺"，能更好的完成各類軍事任務。納米固體材料在較寬頻譜範圍內，對電磁波又有很強的均勻吸收性能。僅幾十納米厚的納米薄膜與比它厚1000倍的現有吸收材料具有相同的吸收效果。因此采用納米薄膜吸波材料將會使隱形武器的實戰能力大為提高。　　彩電與家電壹般都是黑色的，被稱為黑色家電，因為材料中加入碳黑進行靜電屏蔽。而利用納米技術人們已研究出可靜電屏蔽的納米塗料，通過控制塗料顏色，黑色家電將變成彩色家電。輪胎通常也是黑色的，但利用納米材料生產的輪胎不僅色彩鮮艷，性能也大大提高；輪胎側面膠的抗折性能由10萬次提高到50萬次。　　壹系列研究成果表明：隨著納米材料的深入研究和不斷擴大應用，將會對整個世界的面貌帶來相當大的改觀；因此，納米材料被譽為21世紀最有前途的材料。