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通识教育课程论文

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2014年月日
摘要: 近些年来,纳米技术得到了飞速发展,纳米技术的应用正朝深层次、广领域全面展开,并与材料学、电子学、机械学、化学、生物学、医学等多学科交叉融合,形成了众多新的研究方向。纳米技术已经渗透到人类生产生活的各个领域,其研究方向也不断走向生产化、商品化。21 世纪,纳米技术、纳米材料在科技领域将扮演重要角色。纳米技术是当今世界最有前途的决定性技术之一,对未来经济和社会发展有着十分重要的影响。
关键词:纳米技术纳米材料生物医药能源环境国防科技
纳米技术是近年来出现的一门高新技术。“纳米”主要是指在纳米尺度附近的物质,其表现出来的特殊性能用于不同领域而称之为“纳米技术”。纳米材料具有了一些区别于相同化学元素形成的其他物质材料特殊的物理或是化学特性它在力学、光学磁学电学热学等方面具有独特的性质。也正是借助于纳米材料的各种特殊性质,科学家们在各个研究领域都取得了性的突破,解决了很多技术难题,可以说纳米技术促进了科技进步和发展, 这同时也促进了纳米技术越来越广泛化的应用。可以这样说,看是无形的纳米技术,已深深的影响着我们的衣食住行。
本文主要介绍纳米技术研究现状和在电子信息、生物医学、能源环境及农业、国防等领域的应用。
纳米磁性材料的研究概况
纳米磁性材料根据其结构特征可以分为纳米颗粒型、纳米微晶型和磁微电子结构材料三大类。
纳米颗粒型
磁存储介质材料:近年来随着信息量飞速增加,要求记录介质材料高性能化,特别是记录高密度化。高记录密度的记录介质材料与超微粒有密切的关系。若以超微粒作记录单元,可使记录密度大大提高。纳米磁性微粒由于尺寸小,具有单磁畴结构,矫顽力很高的特性,用它制作磁记录材料可以提高信噪比,改善图像质量。
纳米磁记录介质:如合金磁粉的尺寸在80nm,钡铁氧体磁粉的尺寸在40nm,今后进一步提高密度向“量子磁盘”化发展,利用磁纳米线的存储特性,记录密度达400Gbit/in2,相当于每平方英寸可存储20万部红楼梦小说。
磁性液体:它是由超顺磁性的纳米微粒包覆了表面活性剂,然后弥漫在基液中而构成。利用磁性液体可以被磁场控制的特性,用环状永磁体在旋转轴密封部件产生一环状的磁场分布,从而可将磁性液体约束在磁场之中而形成磁性液体的“O”形环,且没有磨损,可以做到长寿命的动态密封。这也是磁性液体较早、较广泛的应用之一。此外,在电子计算机中为防止尘埃进入硬盘中损坏磁头与磁盘,在转轴处也已普遍采用磁性液体的防尘密封。磁性液体还有其他许多用途,如仪器仪表中的阻尼器、无声快速的磁印刷、磁性液体发电机、医疗中的造影剂等等。
纳米磁性药物:磁性治疗技术在国内外的研究领域在拓宽,如治疗癌症,用纳米的金属性磁粉液体注射进人体病变的部位,并用磁体固定在病灶的细胞附近,再用微波辐射金属加热法升到一定的温度,能有效地杀死癌细胞。另外,还可以用磁粉包裹药物,用磁体固定在病灶附近,这样能加强药物治疗作用。
电波吸收(隐身)材料:纳米粒子对红外和电磁波有吸收隐身作用。由于纳米微粒尺寸远小于红外及雷达波波长,因此纳米微粒材料对这种波的透过率比常规材料要强得多,这就大大减少波的反射率,使得红外探测器和雷达接收到的