【簡介:】納米技術的應用例子有:疾病的早期檢測與納米藥物;納米機器人;納米存儲器;納米綠色印刷制造技術;納米催化等。用納米材料制作的器材重量更輕、硬度更強、壽命更長、維修費更低、設
納米技術的應用例子有:疾病的早期檢測與納米藥物;納米機器人;納米存儲器;納米綠色印刷制造技術;納米催化等。用納米材料制作的器材重量更輕、硬度更強、壽命更長、維修費更低、設計更方便。
納米技術,也稱毫微技術,是研究結(jié)構(gòu)尺寸在1納米至100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應用的一種技術。當前納米技術的研究和應用主要在材料和制備、微電子和計算機技術、醫(yī)學與健康、航天和航空、環(huán)境和能源、生物技術和農(nóng)產(chǎn)品等方面。用納米材料制作的器材重量更輕、硬度更強、壽命更長、維修費更低、設計更方便。利用納米材料還可以制作出特定性質(zhì)的材料或自然界不存在的材料,制作出生物材料和仿生材料。
納米技術的主要用途如下:
1、疾病的早期檢測與納米藥物
納米材料在醫(yī)藥行業(yè)得到廣泛應用。如根據(jù)量子點的熒光效應、磁性納米材料的磁效應、納米材料的吸附作用等,能夠?qū)z測的靈敏度大幅提高,有利于疾病的早發(fā)現(xiàn)。納米顆粒作為藥物載體,具有高度靶向、藥物控制釋放、提高藥物的溶解率和吸收率等優(yōu)點。一些納米材料被證明本身即是高效的全新藥物。比如說,現(xiàn)有的腫瘤治療方法是建立在殺死細胞的基礎上,它同時也殺死正常細胞。中國科學家研制出一種納米藥物(含釓金屬富勒烯),它并不直接殺死細胞,而是通過改變腫瘤細胞的生長環(huán)境,將其“監(jiān)禁”起來,阻止它們繼續(xù)生長和轉(zhuǎn)移。這種藥物有可能改變現(xiàn)有的腫瘤治療方法。
2、納米機器人
納米機器人是納米生物學中最具有誘惑力的內(nèi)容,第一代納米機器人是生物系統(tǒng)和機械系統(tǒng)的有機結(jié)合體,這種納米機器人可注入人體血管內(nèi),進行健康檢查和疾病治療。納米機器人還可以用來進行人體器官的修復工作、作整容手術、從基因中除去有害的DNA,或把正常的DNA安裝在基因中,使機體正常運行。醫(yī)用納米機器人目前還處在試驗階段,大到幾毫米,小到直徑幾微米。但可以肯定的是,未來幾年內(nèi),納米機器人將會帶來一場醫(yī)學革命。
3、納米存儲器
科學家預測,不久的將來可以用一個方糖大小的存貯器裝下相當于100個美國國會圖書館的紙本信息。中國科學家提出了一種納米環(huán)磁隨機存儲器的原理型器件設計結(jié)構(gòu),并制備出新型納米環(huán)磁隨機存儲器的原理型演示器件。這種設計有望成為下一代磁隨機存儲器件的核心技術之一。
4、納米綠色印刷制造技術
利用納米功能材料親水、親油性質(zhì)可控的特點,結(jié)合數(shù)字技術,中國科學家開發(fā)出無污染的綠色制版技術。這種新技術從源頭上根除了印刷制版的污染,而且比傳統(tǒng)技術的成本更低,印刷效果也更勝一籌。除了傳統(tǒng)印刷領域,納米材料還可以用于印刷電路板。
5、納米催化
天然氣是優(yōu)質(zhì)高效的清潔能源,主要成分為甲烷,它的選擇活化和定向轉(zhuǎn)化是當今催化領域中的一個難題。中國科學家研制的納米催化劑可以將甲烷直接并高效地轉(zhuǎn)化為乙烯等有機分子,降低了污染和能耗,提高了能源利用率。
五年級的太空“清潔工”的主要內(nèi)容,急?。?!
太空垃圾勤清掃
如果你以為這些垃圾不會給人類造成影響,那就錯了。當宇航員駕駛航天器在太空中進行探測時,一個小小的碎片都可能導致航天事故的發(fā)生,甚至威脅宇航員的生命安全。為了減少太空垃圾對人類產(chǎn)生的威脅,科學家不斷探索,設計出各式各樣的“太空清潔工”。
清理衛(wèi)星英國科學家發(fā)明了一種專門清理大型太空垃圾的衛(wèi)星。這種衛(wèi)星體積與足球相當,重量只有6千克,配備了4個小型攝影機,能迅速地發(fā)現(xiàn)太空垃圾。一旦它偵察到太空垃圾,便依附在垃圾上,使其速度降低,最后進入大氣層,與太空垃圾同歸于盡。
“空間工友”美國科學家設計出了一個名為“空間工友”的航天器,它由12只空間“垃圾箱”組成,在地球同步軌道上運行。當太空中的廢棄衛(wèi)星或碎片從它身邊飛過時,它的機械臂會輕而易舉地抓住目標,并放進“垃圾箱”,然后將它們分割切碎,使其墜入地球大氣層并燃燒。
“激光掃帚” 美國航空航天局正在試驗一種“激光掃帚”。如果 “激光掃帚”鎖定了某個太空垃圾后,它會發(fā)出一束激光,照射在太空垃圾背離地球的一端,使之部分升華為氣體,利用氣體的反作用力推動太空垃圾朝地球的方向運動,最終使其進入大氣層,與大氣產(chǎn)生強烈摩擦而燃燒??茖W家主要用它來為國際空間站的運行清掃道路。
“太空風車” 為了有效清除直徑在1厘米以下的太空垃圾,美國科學家發(fā)明了一種巨大的風車式空間機器。這種風車有4個金屬扇葉,每個長400米,寬45米,中心部分有控制電腦?!疤诊L車”能在空間中慢慢旋轉(zhuǎn)以尋找碰撞目標。發(fā)生碰撞時,微小的垃圾碎片會嵌入金屬扇葉從而達到清除的目的。如果遇到體積稍大一點的垃圾,扇葉可能會被打穿,不過這不會妨礙扇葉的工作一碰撞會使垃圾的速度降低,這樣它就沒有足夠的速度繼續(xù)環(huán)繞地球運動,而是逐漸墜入地球大氣層。
“太空牧羊犬” 目前,科學家正在研制一種新的設備一“太空牧羊犬”。它主要是在衛(wèi)星上加上一個收集網(wǎng),網(wǎng)上有一根5千米長的輕型電子繩。當衛(wèi)星到達指定位置后,會自動松開收集長繩。在地球磁場作用下,網(wǎng)袋會垂向地球的一側(cè)。裝進一定量的垃圾后,收集網(wǎng)就會帶著垃圾一起墜入大氣燒毀。
隨著人類活動范圍的擴大,環(huán)保的概念也在不斷地延伸。人類在愛護地球家園的同時,也要重視太空環(huán)境的保護。希望在不久的將來,人類在宇宙中遨游時,面對的是一個干凈、美麗的太空。