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中国香港特别行政区科学家首先研制成世界上最小的纳米硅线,直径只有一纳米,即10的-9次方

一、中国香港特别行政区科学家首先研制成世界上最小的纳米硅线,直径只有一纳米,即10的-9次方 人体头发的直径大约是0.00005米 纳米硅线长1纳米=0.000000001米 人体头发的直径大约是这种

一、中国香港特别行政区科学家首先研制成世界上最小的纳米硅线,直径只有一纳米,即10的-9次方

人体头发的直径大约是0.00005米 纳米硅线长1纳米=0.000000001米 人体头发的直径大约是这种纳米硅线直径的多少倍 0.00005米除以0.000000001米=50000 所以人体头发的直径大约是这种纳米硅线直径的50000倍

二、人类可以制造肌肉吗?

据国外媒体报道,澳大利亚、中国、韩国、加拿大和巴西科学家共同研制出具有革命性的超强壮人造肌肉,承重能力达到自身重量的10万倍,所能产生的力量是人类肌肉的85倍。随着这一新发明的问世,研制科幻小说中的超级机器人成为一种可能。此外,这项技术也可用于研发智能布料和百叶窗,前者可在气温下降时提高温度,后者可在阳光强烈时自行闭合。

人造肌肉采用纳米纱和固体石腊打造,承重能力达到自身重量的10万倍,所能产生的力量是人类肌肉的85倍。人造肌肉采用的纳米纱由碳纳米管构成。这种纳米材料是一种无缝中空圆柱体,所用石墨与普通铅笔芯相同。纳米管的直径只有人头发的万分之一,强度却是钢铁的100倍。

项目领导人、美国德克萨斯州大学达拉斯分校的雷-鲍弗曼表示,超强壮和超快人造肌肉拥有广泛用途,不过,短期内还不能取代人体肌肉。他说:“我们研制的人造肌肉能够大幅快速收缩,举重能力是同等尺寸的天然肌肉的200倍。人造肌肉在近期内的应用前景让我们感到兴奋,不过,这项技术还无法在短期内取代人体肌肉。我们研制的人造肌肉虽然外表简单,但性能极高,可用于制造机器人、微创手术使用的导管、微型发动机、微流路混合器、可调节光学系统、微型阀门、远程位置调节器,甚至于玩具。”

刊登在《科学》杂志上的研究论文指出,这种新型人造肌肉采用碳纳米管纱和固体石腊制造。在对充满石腊的碳纳米管纱进行加热时——无论是通过电还是闪光——石腊膨胀,提高碳纳米管纱的容积,同时长度收缩。这种人造肌肉能够快速收缩,所用时间只有千分之二十五秒。这种快速收缩的功率密度可达到4.2 kW/kg,是普通内燃机的4倍。

鲍弗曼表示这种人造肌肉能够高度扭曲卷绕,与飞行模型使用的橡胶带类似。充满石蜡的纳米纱在用电或者脉冲光加热时打开,停止加热时逐渐冷却,朝着相反的方向扭曲。在安装桨型装置情况下,平均旋转速度可达到每分钟11500圈,可旋转200多万次。鲍弗曼说:“旋转产生的扭力略高于大型电动发动机。”

新型人造肌肉可编、可缝、编成辫子和打结,可用于制造智能自驱动材料和布料。鲍弗曼指出纳米纱制造的布料能够随着温度的变化进行调节,或者在接触化学物质时提供额外保护。这种新型材料能够经受住比钢铁熔点高出1000摄氏度的高温考验,可用于生产对化学物质进行自适应的调节流量阀以及对周围环境进行自适应的百叶窗。鲍弗曼表示他们面临的下一个挑战是如何按比例放大这项技术。

三、我国近几年在生物纳米等方面的科技成就

在863计划支持下,我国纳米生物技术研究主要集中在纳米药物研制技术,纳米检测、诊断与治疗技术,纳米生物器件等三个方面。

(1)研制了一批生物纳米器件。通过在纳米颗粒材料上修饰对特异检测对象有响应的敏感试剂,开发了多种生物传感器,并在生物医学领域得到了应用,如:利用配体受体结合原理,在荧光纳米颗粒表面修饰上能特异识别肝癌细胞受体的乳糖酸配体,高选择性、特异性地识别了肝癌细胞;基于生物纳米技术建立了新型SARS病毒核酸探针,建立一种用硅壳纳米颗粒在玻璃芯片上对SARS病毒基因组片断进行检测的新方法。

研发了荧光磁性细胞靶向多功能纳米生物器件;发明了简便、安全、高效、廉价的核/壳型半导体荧光量子点的合成方法;研制出一系列性能优良的量子点产品和新型纳米生物器件。

(2)初步建立了单分子PCR扩增技术。初步建立了单分子PCR扩增技术,在拷贝数低于10时,成功实现对DNA分子的PCR扩增,可以达到一定的扩增成功比例。相关文章发表在JACS上。

(3)农用纳米材料和肥料产业化进展顺利。“纳米肥料关键技术”申报了国家发展与改革委员会产业化项目“植物营养功能型缓/控释材料产业化示范工程”,已获得批准,同时与天津康龙农业生态有限公司合作共建“纳米材料胶结包膜型缓/控释释肥料”北方产业化示范基地,已建成年产3万吨农用纳米材料和5万吨/年缓/控释肥料两个车间,农用纳米材料车间已正常运转,肥料车间正在试车

四、身边的纳米技术有哪些?

身边的纳米技术其实有很多,如在衣食住行方面,纺织和化纤制品中添加纳米微粒,可以除味杀菌;利用纳米材料,冰箱可以抗菌;纳米技术的运用,使墙面涂料的耐洗刷性可提高10倍;纳米材料可以提高和改进交通工具的性能指标等。

纳米技术,也称毫微技术,是研究结构尺寸在1纳米至100纳米范围内材料的性质和应用的一种技术。1981年扫描隧道显微镜发明后,诞生了一门以1到100纳米长度为研究分子世界,它的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品。因此,纳米技术其实就是一种用单个原子、分子制造物质的技术。当前纳米技术的研究和应用主要在材料和制备、微电子和计算机技术、医学与健康、航天和航空、环境和能源、生物技术和农产品等方面。而身边的纳米技术其实有很多,如下。

1、衣

在纺织和化纤制品中添加纳米微粒,可以除味杀菌。化纤布虽然结实,但有烦人的静电现象,加入少量金属纳米微粒就可消除静电现象。

2、食

利用纳米材料,冰箱可以抗菌。纳米材料做的无菌餐具、无菌食品包装用品已经面世。利用纳米粉末,可以使废水彻底变清水,完全达到饮用标准。纳米食品色香味俱全,还有益健康。

3、住

纳米技术的运用,使墙面涂料的耐洗刷性可提高10倍。玻璃和瓷砖表面涂上纳米薄层,可以制成自洁玻璃和自洁瓷砖,根本不用擦洗。含有纳米微粒的建筑材料,还可以吸收对人体有害的紫外线。

4、行

纳米材料可以提高和改进交通工具的性能指标。纳米陶瓷有望成为汽车、轮船、飞机等发动机部件的理想材料,能大大提高发动机效率、工作寿命和可靠性。纳米卫星可以随时向驾驶人员提供交通信息,帮助其安全驾驶。

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