纳米材料的研究成果

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纳米材料的研究成果

纳米技术作为一种最具有市场应用潜力的新兴科学技术，其潜在的重要性毋庸置疑，一些发达国家都投入大量的资金进行研究工作。如美国最早成立了纳米研究中心，日本文教科部把纳米技术，列为材料科学的四大重点研究开发项目之一。在德国，以汉堡大学和美因茨大学为纳米技术研究中心，政府每年出资6500万美元支持微系统的研究。在国内，许多科研院所、高等院校也组织科研力量，开展纳米技术的研究工作，并取得了一定的研究成果，主要如下：

定向纳米碳管阵列的合成，由中国科学院物理研究所解思深研究员等完成。他们利用化学气相法高效制备出孔径约20纳米，长度约100微米的碳纳米管。并由此制备出纳米管阵列，其面积达3毫米*3毫米，碳纳米管之间间距为100微米。

氮化镓纳米棒的制备，由清华大学范守善教授等完成。他们首次利用碳纳米管制备出直径3~40纳米、长度达微米量级的半导体氮化镓一维纳米棒，并提出碳纳米管限制反应的概念。并与美国斯坦福大学戴宏杰教授合作，在国际上首次实现硅衬底上碳纳米管阵列的自组织生长。

准一维纳米丝和纳米电缆，由中国科学院固体物理研究所张立德研究员等完成。他们利用碳热还原、溶胶-凝胶软化学法并结合纳米液滴外延等新技术，首次合成了碳化钽纳米丝外包绝缘体SiO2纳米电缆。

用催化热解法制成纳米金刚石，由山东大学的钱逸泰等完成。他们用催化热解法使四氯化碳和钠反应，以此制备出了金刚石纳米粉。

但是，同国外发达国家的先进技术相比，我们还有很大的差距。德国科学技术部曾经对纳米技术未来市场潜力作过预测：他们认为到2000年，纳米结构器件市场容量将达到6375亿美元，纳米粉体、纳米复合陶瓷以及其它纳米复合材料市场容量将达到5457亿美元，纳米加工技术市场容量将达到442亿美元，纳米材料的评价技术市场容量将达到27.2亿美元。并预测市场的突破口可能在信息、通讯、环境和医药等领域。

总之，纳米技术正成为各国科技界所关注的焦点，正如钱学森院士所预言的那样：纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的特点，会是一次技术革命，从而将是21世纪的又一次产业革命。

2011年10月19日欧盟委员会通过了对纳米材料的定义，之后又对这一定义进行了解释。根据欧盟委员会的定义，纳米材料是一种由基本颗粒组成的粉状或团块状天然或人工材料，这一基本颗粒的一个或多个三维尺寸在1纳米至100纳米之间，并且这一基本颗粒的总数量在整个材料的所有颗粒总数中占50%以上。

1纳米等于十亿分之一米。在纳米尺度上，一些材料具有很多特殊功能。纳米材料已在人们的工作和生活中得到广泛应用。

在欧盟委员会通过的纳米材料定义中，为什么限定基本颗粒大小在1纳米至100纳米之间？欧盟委员会认为，已知的大多数纳米材料的基本组成颗粒都在这一范围内，当然超出这一范围的材料也有可能具有纳米材料的特点。这一规定是为了使标准明确。

为什么要求纳米材料的基本颗粒总数量在整个材料的所有颗粒总数中占50%以上？欧盟委员会认为，纳米颗粒比例过低会淹没整个材料的纳米特性，50%是一个比较合适的比例。另外，用纳米颗粒的数量比例而不是用质量比例作为纳米材料的衡量标准，更能体现纳米材料的特点。因为一些纳米材料密度很低，在质量比例较小的情况下已经能显现出明显的纳米材料特点。

为什么纳米材料包括天然材料？欧盟委员会认为，纳米材料应按照基本组成颗粒的大小来定义，不管它是天然的还是人造的。实际上一些天然材料也具有人造纳米材料的特点。

为什么把具有纳米结构的材料排除在纳米材料之外？欧盟委员会认为，尽管这种材料也具有纳米材料的特点，但还无法对纳米结构进行明确定义，因而不具有可操作性。

为什么含纳米材料的产品不是纳米材料？欧盟委员会认为，纳米材料是原材料或者原材料的混合物，当它与其他材料制成产品后，已经与其他材料形成新的材料，因而制得的产品就不再是纳米材料了。

不过，欧盟委员会也承认，这一定义还有不完善之处，并因此决定在2014年根据科技的发展和定义的实际实施情况修订这一定义。（转自新华网）

简述纳米材料的发展状况首先说什么是纳米材料急用啊谢谢了

纳米材料的发展状况我国是世界上少数几个从上世纪90年代就开始重视纳米材料研究的国家之一，在纳米材料及其应用、隧道显微镜分析和单原子操纵等方面和国际水平相接近，在某些领域内达到了世界先进水平。2003年我国开始了第一个“纳米标准”的制定工作，这是纳米产业发展加速的一个显著标志，而支撑纳米标准建立的是我国已经具备的纳米基础科学基础研究实力。从1999年到2002年，我国政府加强对纳米科技的支持，基础研究和应用研究方面的国家投入每年上升100%；纳米科技基础研究特别是纳米材料的基础研究，我国发表论文数已进入世界先进行列；我国推动纳米科技与市场需求紧密结合，国内专利申请已达一定水平，国际专利申请方面，2000年至2002年中国占申请总量的12%，排名世界第三。

我国已有数百家企业从事纳米科技产品的开发与生产，为纳米科技产业化奠定了基础；目前从事与纳米科技有关工作的人员约5000人；我国在纳米科技领域除纳电子学、纳器件和纳米生物医学研究方面与发达国家有明显差距外，在纳米材料及其应用、隧道显微镜分析和单原子操纵等方面与国际水平相接近，某些领域达到世界先进水平。

纳米材料的发展历史要简洁短一点

1980年的一天，德国物理学家格莱特到澳大利亚旅游他长期从事晶体材料的研究，了解晶体的晶粒大小对材料的性能有很大的影响：晶粒越小，强度就越高。他的想法一步一步地深入：如果组成材料的晶体的晶粒细到只有几个纳米大小，材料会是个什么样子呢？格莱特带着这些想法回国后，立即开始试验。经过将近4年的努力，终于在1984年制得了只有几个纳米大小的超细粉末。 1991年，日本电气公司的专家制备出了一种称为“纳米碳管”的材料，它是由许多六边形的环状碳原子组合而成的一种管状物，也可以是由同轴的几根管状物套在一起组成的。这种单层和多层的管状物的两端常常都是封死的。纳米技术在世界各国尚处于萌芽阶段，美、日、德等少数国家，虽然已经初具基础，但是尚在研究之中，新理论和技术的出现仍然方兴未艾。

我国已努力赶上先进国家水平，研究队伍也在日渐壮大。

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纳米材料技术在汽车上的应用

汽车技术的发展有赖于材料技术的发展，而现在风靡全球的纳米技术在汽车上的应用，为新材料技术的发展奠定了基础。

纳米是一个计量单位，1纳米为百万分之一毫米。这么微小的空间，实际上就是组成物质的基本单位，成为原子和分子的空间。自从80年代初发明了电子扫描隧道显微镜后，世界就诞生了一门以纳米为单位的微观世界研究学科——纳米科学。在100纳米以下的微小结构中对物质进行研究处理的技术称为纳米技术。进入90年代，纳米科学得到迅速的发展，产生了纳米材料学、纳米化工学、纳米机械学及纳米生物学等等，由此产生的纳米技术产品也层出不穷，并开始涉及汽车行业。那么汽车纳米技术又是怎么回事呢？

专家预测，纳米界面材料技术即超双亲性二元协同界面材料技术（亲水亲油）和超双疏型界面材料技术（疏水疏油），可以在任何材质表面实现。因此，如果国产橡胶材料应用这两种技术，那么困扰国产汽车的漏油、渗油等问题将得到解决。

汽车制造中应用的塑料数量将越来越多。纳米塑料可以改变传统塑料的特性，呈现出优异的物理性能：强度高，耐热性强，比重更小。由于纳米粒子尺寸小于可见光的波长，纳米塑料可以显示出良好的透明度和较高的光泽度，这样的纳米塑料在汽车上将有广泛的用途。经过纳米技术处理的部分材料耐磨性是黄铜的27倍、钢铁的7倍，例如纳米陶瓷轴承已经应用在奔驰等高级轿车上。

目前我国已经研制出一种用纳米技术制造的乳化剂，以一定比例加入汽油后，可使像桑塔纳一类的轿车降低10%左右的耗油量。更令人注意的是，纳米技术应用在燃料电池上，可以节省大量成本。因为纳米材料在室温条件下具有优异的储氢能力。根据实验结果，在室温常压下，约2/3的氢能可以从这些纳米材料中得以释放，故其能替代昂贵的超低温液氢储存装置。

武汉大学化学与分子科学院在纳米级二氧化钛的研究方面取得了突破。采用武汉大学专利技术生产纳米级二氧化钛，其成本只有国外成本的1/4左右。纳米级二氧化钛的问世是上世纪80年代后期二氧化钛研究领域的一个新进展。日、美科学家发现该物质可以广泛应用于高级轿车金属色面漆等方面。日本已在高速公路两侧和隧道内设置涂覆了纳米级二氧化钛的光催化板除氮氧化物防汽车尾气。目前，世界上仅有少数几家公司能够生产纳米级二氧化钛。

相信在不久的将来，纳米技术必将在汽车的制造领域得到更广泛的应用。

纳米技术在光电领域的应用

纳米静电屏蔽材料，是纳米技术的另一重要应用

纳米技术在生物工程上的应用