【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,是研究結構尺寸在1納米至100納米范圍內(nèi)材料的性質和應用的一種技術。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,能夠將檢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構,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、親油性質可控的特點,結合數(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)質高效的清潔能源,主要成分為甲烷,它的選擇活化和定向轉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。科學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。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。