纳米颗粒的作用( 七 )


以纳米技术制造的电子器件,其性能大大优于传统的电子器件 。纳米电子器件的工作速度是硅器件的1000倍,因而可使产品性能大幅度提高 。而纳米电子器件的功耗仅为硅器件的1/1000 。
在一张不足巴掌大的5英寸光盘上,至少可以存储30个北京图书馆的全部藏书 。纳米材料体积小、重量轻,可使各类电子产品体积和重量大为减小 。
纳米金属颗粒易燃易爆,几个纳米的金属铜颗粒或金属铝颗粒,一遇到空气就会产生激烈的燃烧,发生爆炸 。因此,纳米金属颗粒的粉体可用来做成烈性炸药,做成火箭的固体燃料还可产生更大的推力 。用纳米金属颗粒粉体做催化剂,可以加快化学反应速率,大大提高化工合成的产出率 。
纳米金属块体耐压耐拉,将金属纳米颗粒粉体制成块状金属材料,强度比一般金属高十几倍,又可拉伸几十倍 。用来制造飞机、汽车、轮船,重量可减小到原来的十分之一 。
纳米陶瓷刚柔并济,用纳米颗粒粉末制成的纳米陶瓷具有塑性,为陶瓷业带来了一场革命 。将纳米陶瓷应用到发动机上,发动机摩擦系数大幅下降,散热能力加强的同时,延长了发动机的使用寿命,而且还能减少污染物的排放,是新一代绿色产品 。
纳米氧化物材料五颜六色,纳米氧化物颗粒在光的照射下或在电场作用下能迅速改变颜色 。用它做士兵防护激光枪的眼镜非常适合 。将纳米氧化物材料做成广告板,在电、光的作用下,效果会更加绚丽多彩 。
纳米半导体材料可以发出各种颜色的光,可以做成小型的激光光源,还可将吸收的太阳光中的光能变成电能 。用它制成的太阳能汽车、太阳能住宅有巨大的环保价值 。用纳米半导体做成的各种传感器,可以灵敏地检测温度、湿度和大气成分的变化,在监控汽车尾气和保护大气环境上将得到广泛应用 。
用纳米药物治病救人时,把药物与磁性纳米颗粒相结合,服用后,这些纳米药物颗粒可以自由地在血管和人体组织内运动 。再在人体外部施加磁场加以导引,使药物集中到患病的组织中,药物治疗的效果会大大提高 。同时还可利用纳米药物颗粒定向阻断毛细血管,“饿”死癌细胞 。纳米颗粒还可用于人体的细胞分离,也可以用来携带DNA治疗基因缺陷症 。
目前已经用磁性纳米颗粒成功地分离了动物的癌细胞和正常细胞,并在治疗人的骨髓疾病的临床实验上获得成功 。
在纳米的世界中,人们按照自己的意愿,自由地剪裁、构筑材料,这一技术被称为纳米加工技术 。纳米加工技术可以使不同材质的材料集成在一起,它既具有芯片的功能,又可探测到电磁波(包括可见光、红外线和紫外线等)信号,同时还能完成电脑的指令,这就是纳米集成器件 。将这种集成器件应用在卫星上,可以使卫星的重量、体积大大减小,发射更容易,成本也更经济 。
纳米技术大力发展的同时,其安全性问题也不可忽视 。因为材料在变成纳米级过程中物理、化学性质发生变化,比常规物质更容易穿透各种屏障,甚至透过生物体的皮肤、细胞膜,进入组织器官内部 。如果生产和使用过程中操作不当,纳米材料有可能污染环境、危害健康 。有研究结果显示,部分人造纳米材料具有毒性,可能会引起氧化刺激、炎症反应、心肺血管系统及其他组织器官的损害 。
因此,在发展纳米技术的同时,必须同步开展其安全性研究,使其成为安全造福人类的新技术 。