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亲爱的同学,你知道吗?在我们所熟知的宏观世界和微观世界之外,还有一个神奇的世界——纳米世界。那么,纳米世界到底有多神奇呢?一起来探究一下吧!
主持人:雨 田
20世纪90年代初,在美国麻省理工学院的一次科技博览会上,一个跳蚤大小的小东西引起了人们的注意。只见它在展览厅的地板上跑来跑去,几位科学家伸出手来,想要抓住它看个究竟,它一下子就跑开了。人们花了九牛二虎之力,才如愿以偿抓住了这个小东西。科学家们发现,这能躲会跳的小家伙竟是个纳米机器人。
你知道纳米吗?
纳米是个长度单位。“纳米”中的“纳”字,原是希腊文“矮小”的意思。1纳米有多长呢?
它等于十亿分之一米。据测定,一根头发丝的直径约为7万-10万纳米,一粒花粉的直径约为2.5万纳米,细菌的直径约为1000~2000纳米,烟尘微粒的直径还不到1000纳米呢。根据这些你可以想象一下:1纳米到底有多长。
为了帮助人们理解着微乎其微的长度单位,有人打了个比方:做一个直径1纳米的红色塑料球,把它放在乒乓球上,就像是把一个乒乓球放在地球上一样。
纳米虽小,但比原子、分子大得多。1纳米的微粒竟拥有上千个原子。于是,在我们面前便出现了三个世界:一个是桃红柳绿、蜂飞蝶舞的宏观世界;另一个是人的肉眼“视而不见”的微观世界,原子和分子是这个世界的主要角色;在这两个世界之间的,便是第三个世界——纳米世界。
你知道纳米材料吗?
把一些普通的材料,制成0.1至数万纳米大小的颗粒材料后,他们的粒径很小,但表面积很大,结构特殊,由此便产生了一些神奇、特殊的性能。这就是纳米材料。任何物质一旦变成纳米材料,就成了清一色的“黑小子”,也就是说纳米材料都是黑色的。原材料不同,制成的纳米材料的性能就不一样。有的纳米材料有吸附、凝聚功能,有的有防垢、防附着和自洁功能,有的具有半导体功能,有的韧性好,有的保温性好,有的耐高温、耐摩擦、耐冲击等。
比如,陶瓷的杯子和工艺品等一不小心掉在地上,就会四分五裂,成为碎片。而纳米陶瓷就不同了,它有很好的韧性,摔在地上也能完好如初。纳米铜也令人刮目相看,它能屈能伸,耐折性比普通铜高50倍;在室温下竟能延伸50多倍而“百折不挠”。
俗话说,真金不怕火炼。然而,纳米金却“一反常态”,熔点降至33摄氏度。你把纳米金片放在手中,使劲捏一下,顷刻间金片便面目全非,成了一滩“汤水”。
由于颗粒微小,纳米材料对光、电、机械力的反应就截然不同。它们的化学性质也大不一样。有人发现,如果将金属铜或铝做成几个纳米的颗粒,一遇到空气它们就会剧烈燃烧,放光,甚至爆炸。
你知道纳米技术吗?
纳米技术就是利用纳米材料的奇妙性能,制造具有特定功能的零件、部件和产品的一类技术。如今,纳米技术已向我们走来,在各方面获得广泛的应用。它们的各类产品犹如神通广大的小精灵,正在或将在人类社会大显身手。化纤服装常会产生烦人的静电。一点也不起眼的静电小火花,在一些特殊场合会引起爆炸和熊熊烈火。如果在制作化纤布料时,加入少量纳米金属颗粒,那么生产出来的布料就不会摩擦生电了。假如在袜子等纺织品中加入某种纳米颗粒,会使这些纺织品具有除臭和杀菌功能。近来,一些工厂推出了纳米洗衣机、能除异味的空调、冰箱以及无菌餐具和抗菌纱布等。
要是把纳米金属颗粒粉末制成块状金属材料,它就会变得分外结实,强度比一般金属高10多倍,同时又能像橡胶那样富有弹性。有人预测,这种神奇的纳米钢材和纳米铝材将在21世纪问世。用这种材料制造的汽车、飞机和轮船,可以使它们的重量只有同类交通工具的十分之一。到那时,一辆摩托车的重量只不过二三十公斤,一位少女也能轻而易举地把它扛上楼去。
纳米技术将为我们开创新的生活。像跳蚤大小的纳米机器人已经出现了,这种机器人可以长驱直入,在人的血管里清淤排障,适时定点送药……
计算机将变得比灰尘大不了多少。那时,人们将进入一个时时、处处使用计算机的新时代。嵌在内衣里的计算机将告诉洗衣机,应当用什么水温洗涤内衣;圆珠笔笔芯中的墨水即将用完时,嵌在笔中的计算机会提醒你更换笔芯;嵌在鞋里的计算机将向汽车发出信号,把车主走过来的信息通知汽车,让汽车调整好座位和反光镜,并打开车门。
纳米技术与信息技术和基因技术一样,成了21世纪最重要的技术之一,它对人类的影响将是巨大而深远的。美国国家科学基金会的纳米技术高级顾问米哈伊尔·罗科曾经预言:“由于纳米技术的出现,在今后30年中,人类文明所要经历的变化,将会比刚刚过去的整个20世纪都要多得多。”
主持人:雨 田
20世纪90年代初,在美国麻省理工学院的一次科技博览会上,一个跳蚤大小的小东西引起了人们的注意。只见它在展览厅的地板上跑来跑去,几位科学家伸出手来,想要抓住它看个究竟,它一下子就跑开了。人们花了九牛二虎之力,才如愿以偿抓住了这个小东西。科学家们发现,这能躲会跳的小家伙竟是个纳米机器人。
你知道纳米吗?
纳米是个长度单位。“纳米”中的“纳”字,原是希腊文“矮小”的意思。1纳米有多长呢?
它等于十亿分之一米。据测定,一根头发丝的直径约为7万-10万纳米,一粒花粉的直径约为2.5万纳米,细菌的直径约为1000~2000纳米,烟尘微粒的直径还不到1000纳米呢。根据这些你可以想象一下:1纳米到底有多长。
为了帮助人们理解着微乎其微的长度单位,有人打了个比方:做一个直径1纳米的红色塑料球,把它放在乒乓球上,就像是把一个乒乓球放在地球上一样。
纳米虽小,但比原子、分子大得多。1纳米的微粒竟拥有上千个原子。于是,在我们面前便出现了三个世界:一个是桃红柳绿、蜂飞蝶舞的宏观世界;另一个是人的肉眼“视而不见”的微观世界,原子和分子是这个世界的主要角色;在这两个世界之间的,便是第三个世界——纳米世界。
你知道纳米材料吗?
把一些普通的材料,制成0.1至数万纳米大小的颗粒材料后,他们的粒径很小,但表面积很大,结构特殊,由此便产生了一些神奇、特殊的性能。这就是纳米材料。任何物质一旦变成纳米材料,就成了清一色的“黑小子”,也就是说纳米材料都是黑色的。原材料不同,制成的纳米材料的性能就不一样。有的纳米材料有吸附、凝聚功能,有的有防垢、防附着和自洁功能,有的具有半导体功能,有的韧性好,有的保温性好,有的耐高温、耐摩擦、耐冲击等。
比如,陶瓷的杯子和工艺品等一不小心掉在地上,就会四分五裂,成为碎片。而纳米陶瓷就不同了,它有很好的韧性,摔在地上也能完好如初。纳米铜也令人刮目相看,它能屈能伸,耐折性比普通铜高50倍;在室温下竟能延伸50多倍而“百折不挠”。
俗话说,真金不怕火炼。然而,纳米金却“一反常态”,熔点降至33摄氏度。你把纳米金片放在手中,使劲捏一下,顷刻间金片便面目全非,成了一滩“汤水”。
由于颗粒微小,纳米材料对光、电、机械力的反应就截然不同。它们的化学性质也大不一样。有人发现,如果将金属铜或铝做成几个纳米的颗粒,一遇到空气它们就会剧烈燃烧,放光,甚至爆炸。
你知道纳米技术吗?
纳米技术就是利用纳米材料的奇妙性能,制造具有特定功能的零件、部件和产品的一类技术。如今,纳米技术已向我们走来,在各方面获得广泛的应用。它们的各类产品犹如神通广大的小精灵,正在或将在人类社会大显身手。化纤服装常会产生烦人的静电。一点也不起眼的静电小火花,在一些特殊场合会引起爆炸和熊熊烈火。如果在制作化纤布料时,加入少量纳米金属颗粒,那么生产出来的布料就不会摩擦生电了。假如在袜子等纺织品中加入某种纳米颗粒,会使这些纺织品具有除臭和杀菌功能。近来,一些工厂推出了纳米洗衣机、能除异味的空调、冰箱以及无菌餐具和抗菌纱布等。
要是把纳米金属颗粒粉末制成块状金属材料,它就会变得分外结实,强度比一般金属高10多倍,同时又能像橡胶那样富有弹性。有人预测,这种神奇的纳米钢材和纳米铝材将在21世纪问世。用这种材料制造的汽车、飞机和轮船,可以使它们的重量只有同类交通工具的十分之一。到那时,一辆摩托车的重量只不过二三十公斤,一位少女也能轻而易举地把它扛上楼去。
纳米技术将为我们开创新的生活。像跳蚤大小的纳米机器人已经出现了,这种机器人可以长驱直入,在人的血管里清淤排障,适时定点送药……
计算机将变得比灰尘大不了多少。那时,人们将进入一个时时、处处使用计算机的新时代。嵌在内衣里的计算机将告诉洗衣机,应当用什么水温洗涤内衣;圆珠笔笔芯中的墨水即将用完时,嵌在笔中的计算机会提醒你更换笔芯;嵌在鞋里的计算机将向汽车发出信号,把车主走过来的信息通知汽车,让汽车调整好座位和反光镜,并打开车门。
纳米技术与信息技术和基因技术一样,成了21世纪最重要的技术之一,它对人类的影响将是巨大而深远的。美国国家科学基金会的纳米技术高级顾问米哈伊尔·罗科曾经预言:“由于纳米技术的出现,在今后30年中,人类文明所要经历的变化,将会比刚刚过去的整个20世纪都要多得多。”