「科技專題」納米材料

對於現在這個日新月異,技術爆炸的時代,納米材料早已不是一個新名詞。納米,一個量度單位,就像米、分米、釐米、毫米一樣普通。所謂納米材料,就是單位是納米級別的粒子組成的材料(舉個例子,樓房的牆體是由磚塊堆積的,磚塊的尺寸一般用釐米計量,這堵牆就叫“釐米材料”,這樣一解釋,感覺這名字好土)。早在1861年,科學家們已經開始對直徑1~100納米的粒子系統開展研究工作。但當科學家們真正意識到納米材料的特殊,併成功製造出納米材料時已經是20世紀。1990年7月在美國召開了第一屆國際納米科技技術會議(International Conference on Nanoscience&Technology),正式宣佈納米材料科學為材料科學的一個新分支。

「科技專題」納米材料

為什麼這張圖片吸引我的是那頂黃帽子啊


好啦,枯燥無味的發展歷程你們肯定也不願意聽,我也不願意講,那麼,咱們就進入主題吧!

研究納米材料的科學家們究竟都在忙些什麼?

既然咱們明白了納米材料是什麼,那就不難想到科學家們在做什麼,

第一,當然是努力的想各種方法把各種材料攆成渣渣灰,都做成納米級別的粉粉,然後在用這些個粉粉合成一個大的一坨,再挖掘挖掘做出來的這一坨有什麼不同於普通材料的性能,比如說咱們常聽說的石墨烯,這是一種單層的納米材料,由碳原子組成的二維六角形蜂巢格。關於石墨烯的製備還有一個趣事。2004年,英國的一位科學家蓋姆看見同事諾沃肖洛夫的記事本落在了實驗室,出於玩笑,他用膠帶把同事的名字貼上了,然後寫上了自己的名字,下班路上把記事本放到了諾沃肖洛夫的家門口的信箱裡。第二天一上班諾沃肖洛夫就帶著筆記本來到了實驗室,蓋姆看見了他後,馬上對他說:你昨天那我的記事本做什麼?諾沃肖洛夫滿臉疑惑,掏出本子說這不是我的麼,你看這上面的名字。然而上面寫的是“蓋姆”。之後蓋姆告訴他其實和他開了一個玩笑,並準備幫他把膠帶揭下來。可是當他們把膠帶揭下來的驚奇的發現,在有膠的那一面竟然也粘著諾沃肖洛夫的名字。於是兩個人突發奇想,如果將一個石墨片兩面都粘上膠帶,然後撕開,再粘,再撕開,最後會不會獲得只有一層的石墨呢,經過他們的不斷努力,最終,他們得到了僅由一層碳原子構成的薄片,這就是石墨烯。

「科技專題」納米材料

有點像我家樓下籃球場旁邊的圍欄

第二,當人們製作出大量的納米材料,並瞭解他們那些不普通的性能後,便開始試著去利用這些性能。比如說把他們製成複合材料等等。

第三,改變材料的性能只有兩種途徑,改變成分,或改變結構(當然了,你也可以即改變成分又改變結構),前面咱們說過了,科學家制作了一頓渣渣灰,可是用什麼結構去構成一種東西呢?就好像我們有了一堆磚,但究竟按照什麼樣的圖紙,什麼樣的結構建出的房子才最穩定,性能最好呢,那便是眼下科學家們研究的方向了。


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