纳米功能材料及应用ppt课件.ppt

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1、教学内容及要求第一章 绪论第二章 纳米微粒的基本性质第三章 纳米微粒的结构及物理化学特性第四章 纳米微粒的制备方法第五章 纳米功能材料的制备第六章 纳米功能材料在航天航空工业中的应用第七章 纳米功能材料在能源、化工、环保中的应用第八章 纳米功能材料在机、电中的应用第九章 纳米功能材料在信息、通讯中的应用第十章 纳米功能材料在生物、医学中的应用,纳米功能材料及应用,p. 2,课程性质、目的和任务性质：前沿性材料科学目的：拓宽知识面、增强创新能力任务：让学生了解纳米功能材料及其工程应用,什么是纳米？什么是纳米科技？为什么人们对纳米及纳米科学如此看重？研究纳米的基本方法是什么？什么是纳米材料？,1.

2、 绪论奇妙的纳米科技与纳米材料,什么是纳米？纳米首先是一个尺度概念,纳米（Nano-meter）希腊语“侏儒” 数学尺度1 nm=10-9m=10 埃。头发直径：50-100 m, 1 nm相当于头发的1/50000。氢原子的直径为1埃，所以1纳米等于10个氢原子一个一个排起来的长度。,氢原子,什么是纳米？,p. 5,1. 概述,跳蚤,头发,红细胞,病毒,DNA,单壁纳米碳管,Pt/TiO2颗粒,p. 6,10 cm,1 cm,p. 7,100 m,10 m,p. 8,1 m,100 nm,p. 9,10 nm,1 nm,0.1mm(器件，肉眼)-机械制造、力学、航空航天?（望远镜）-天文学,

3、微观和宏观-一个相对概念,处于微观和宏观之间的“介观”世界，带来一系列的“奇异性”、“突变”，导致纳米材料、纳米器件一系列新功能、新现象,所谓“纳米科技”，就是在0.1-100纳米的尺度上，研究原子、分子和其它类型物质的运动和变化的科学；同时在这一尺度范围内对原子、分子等进行操纵和加工的技术，又称为纳米技术。,纳米科技的主要研究内容:创造和制备优异性能的纳米材料制备各种纳米器件和装置探测和分析纳米区域的性质和现象,什么是纳米科技？,人和动物坚硬牙齿的外表面，即牙釉质，是由纳米尺寸的微晶组成。天体陨石的碎片和海洋中存在的亚微米胶体粒子蜜蜂的定向：蜜蜂的体内存在磁性的纳米粒子，具有“罗盘”的作用，

4、可以为蜜蜂的活动导航。以前人们认为蜜蜂是利用北极星或通过摇摆舞向同伴传递信息来辨别方向。最近，英国科学家发现，蜜蜂利用罗盘来判明方向。,纳米材料及纳米技术的自然存在,海龟在大西洋的巡航头部磁性粒子的导航螃蟹的横行磁性粒子“指南针”定位作用的紊乱莲花效应 莲花出污泥而不染 荷叶叶面上存在着非常复杂的多重纳米和微米级的超微结构。表面上有许多微小的乳突乳突的平均大小约为10微米，平均间距约12微米。而每个乳突有许多直径为200纳米左右的突起组成的。,壁虎飞檐走壁 每只脚底部长着数百万根极细的刚毛，而每根刚毛末端又有约400根至1000根更细的分支。这种精细结构使得刚毛与物体表面分子间的距离非常近，从

5、而产生分子引力。,动植物按照微基准来说，就是纳米机器的组合体。这些纳米机器，就是人们熟知的蛋白质。而细胞则可以说是由这些纳米机器在组装而成的微米机器。,纳米纪事最早的纳米材料： 中国古代的铜镜的保护层：纳米氧化锡 中国古代的墨及染料1857年，法拉第制备出金纳米颗粒1861年，胶体化学的建立1962年，久保(Kubo)提出了著名的久保理论上世纪七十年代末至八十年代初，开始较系统的研究1985年，Kroto和Smalley等人发现C601990年7月，在美国巴尔的摩召开第一届纳米科技会议1994年，在波士顿召开的MRS秋季会议上正式提出纳米材料工程,为什么人们对纳米及纳米科学如此看重？,中国古代

6、利用蜡烛来燃烧收集碳黑作为墨的原料（中国古代字画历经千年而不褪色），是最早的纳米材料。中国古代铜镜表面的防锈层经检验为纳米氧化锡颗粒构成的一层薄膜。古代的宝剑等微晶化增强已经得到科学证实。欧冶子但当时人们并不知道这其中的原因，不知道是纳米技术的作用，因为人的肉眼根本就看不到纳米尺度小颗粒。他们只知道这样的工艺所做的工件好。,中国古代的“纳米技术”-无意识,人工制备纳米材料至少追溯到1000多年前。,1959年12月29日，美国著名物理学家、诺贝尔物理奖得主费因曼Feynman，在美国物理学会召开的年会上，作了一个题为：底层大有可为 “Theres Plenty of Room at the B

7、ottom”的著名演讲。在演讲中，费因曼满怀激情地说：“当我们深入并游荡在原子的周围，我们是在按不同的定律活动，我们会遇到许许多多新奇的事情，能以全新的方式生产，完成异乎寻常的工作。如果有一天可以按人的意志安排一个个原子，将会产生什么样的奇迹？！” 他我们描述了一副激动人心的画面：通过人为地操纵单个原子，来构造我们需要的特定功能的物质如同用原子来搭积木！,现代纳米科技的启蒙“底层大有可为”,由于光波长及其相干性，其极限分辨率0.1mm,用光学显微镜是看不到纳米尺寸的物体的。1932年，德国的Ruska发明了世界上第一台透射电子显微镜，为探索微观物质世界打下了基础。1986年诺贝尔物理奖到199

8、8年，透射电子显微镜的分辨率已达到0.13nm。但是透射电子显微镜只能看，不能搬动原子。,纳米科技的技术依托电子显微镜,分辨率0.2nm,1981年，IBM公司的G. Binning和H. Rohrer根据电子的隧道效应发明了扫描隧道电子显微镜（Scanning Tunneling Microscope, STM），获1986诺贝尔物理奖。目前，人们可以利用扫描隧道电子显微镜来观察原子、分子和直接操纵安排原子。至今，具有最高的分辨率。Z轴分辨率达到0.01 nm。,扫描隧道电子显微镜对原子的操控,1990年，美国加州的IBM研究室D.M.Eigler等人利用STM在4K和超真空环境中，在Ni的

9、表面上将35个氙原子排布成最小的IBM商标。这张放大了的照片登在时代周刊上，被称为当年最了不起的公司广告。每个字母高5nm。Xe原子间最短距离约为1nm。这种原子搬迁的方法就是使显微镜探针针尖对准选中的Xe原子、使针尖接近 Xe原子、使原子间作用力达到让Xe原子跟随针尖移动到指定位置而不脱离Ni的表面。用这种方法可以排列密集的Xe原子链。,在Xe原子搬迁后，又实现了分子的搬迁排列。在铂单晶的表面上、将吸附的一氧化碳分子(CO)用STM搬迁排列起来、构成一个身高仅5nm的世界上最小的人的图样。 用来构成这图样的CO分子间距离仅为0.5nm, 人们称它为 “一氧化碳小人”。,来自同一实验室的科学家

10、又用48个铁原子排列在铜表面上组成了汉字“原子”两字。汉字的大小只有几个纳米。,用扫描隧道显微镜的针尖在铜表面上搬运和操纵48个Fe原子，使它们排成圆形。圆形上原子的某些电子向外传播，逐渐减小，同时与相内传播的电子相互干涉形成干涉波。,1991年，日本日立研究室实验了在室温下用STM移去二硫化钼晶体表面上的一些原子，进行单原子操纵，以原子空穴的形式写下了“Peace 91”的字样，其每个字母的尺寸均小于1.5纳米 。,1994年，中国科学院化学所和中国科学院北京真空物理室利用STM在单晶硅表面上通过提走硅原子的方法，获得了（线宽2 nm）硅原子的“毛泽东”。在石墨表面刻出线宽10 nm的“中国

11、”字符。汉字的大小只有几个纳米,白春礼院士1988年4月12日，中国第一台计算机控制的STM研制成功。,这些技术的突破对于高密度信息储存、纳米电子器件、量子阱器件、新型材料的形成和物种再选等方面具有非常重要和广泛的应用。,p. 31,1984年，德国萨尔大学的Gleiter教授等人首次采用惰性气体冷凝法制备了具有清洁表面的纳米金属粉末，然后在真空室中原位加压成纳米固体，并提出了纳米材料界面结构模型，制备了具有清洁表面的纳米晶体Pd, Fe, Cu等块状材料。随后发现TiO2纳米陶瓷在室温下出现良好韧性，使人们看到了改善陶瓷脆性的希望。,p. 32,C60等富勒烯（Fullerence）采用激光

12、轰击石墨靶，并用甲苯来收集碳团簇、用质谱仪分析发现了由60个碳原子构成的碳团簇丰度最高，通称为C60。,Robert F. Curl Jr.,p. 33,富勒烯是一系列纯碳组成的原子簇的总称。它们是由非平面的五元环、六元环等构成的封闭式空心球形或椭球形结构的共轭烯。其中C60是由60个碳原子以20个六元环和12个五元环连接而成，具有30个双键(C=C)的足球状空心对称分子，所以，富勒烯也称为足球烯。1996 年诺贝尔奖。,p. 34,富勒烯就像磁铁一样，具有吸附自由基的特性，能够扮演自由基清道夫的角色，可以降低人体因为新陈代谢、外在环境影响所产生的自由基。目前富勒烯的运用范围极为广泛，除了抗老

13、化保养之外，在工业半导体、重大疾病的防治上，也受到极大的重视。Fullerence C80为富勒烯的衍生物，其高稳定、抗自由基、抗氧化、细胞启动重组功效及医学防癌领域中的应用被广泛关注。,p. 35,纳米多层膜系统巨磁电阻效应1988年，法国的费尔在铁、铬相间的多层膜电阻中发现，微弱的磁场变化可以导致电阻大小的急剧变化，其变化的幅度比通常高十几倍，他把这种效应命名为巨磁电阻效应（Giant Magneto-Resistive，GMR）。就在3年前，德国格林贝格尔教授在具有层间反平行磁化的铁/铬/铁三层膜结构中也发现了完全同样的现象。,p. 36,阿尔贝费尔和彼得格林贝格尔因分别独立发现巨磁阻效

14、应而获得2007年诺贝尔物理学奖。-硬磁盘的数据读出头（Read Head）：体积小而灵敏-计算机硬盘存储密度提高50倍 1994年，IBM公司研制成功了巨磁阻效应的读出磁头，磁盘记录密度提高了17倍。1995年，宣布制成每平方英寸3Gb硬盘面密度所用的读出头，创下了当时的世界记录。硬盘的容量从4B提升到了600B或更高。,纳米科技就在你身边，你正在享用！,p. 37,2000年1月21日，美国总统克林顿宣布，美国将从2000年10月1日起实施一项新的国家计划国家纳米科学技术计划（NNI），并把其作为美国政府当前科技研究与开发的第一优先计划。据报道，美国政府在2001年预算中用于纳米科技研究与

15、开发的经费高达4.95亿美元，增幅几乎是翻了一番。美国总统科技助理写信给国会称: 纳米技术将与信息技术或生物技术一样，对21世纪经济、国防和社会产生重大影响，可能引导下一场工业革命(leading to the next industrial revolution)，应把它放在科学技术的最优先地位(top priority)。2003年11月，通过了21世纪纳米技术研究开发法案，标志着纳米技术已成为联邦的重大研发计划，从基础研究、应用研究到研究中心、基础设施的建立以及人才的培养等全面展开。,政府的巨额资助巨大的机遇与挑战,p. 38,克林顿说：“我的预算支持一个比较重要的、新的国家纳米技术倡议

16、，即在原子和分子水平上操纵物质的能力，价值为5亿美元。试设想一下这些可能：材料将10倍于钢的强度而重量只有其几分之一；国会图书馆内所有信息可以压缩在一块0.3 mm大的硅片上；当癌病变只有几个细胞那样大小时就可以探测到。我们的某些目标可能需要20年或更长的时间才能达到，但这恰恰是为什么联邦政府要在此起重要作用的原因。”克林顿的美国国家纳米技术倡议书副标题： “领导下一次工业革命”纳米科学技术工程协作小组（IWGN） 由物理学家、化学家、生物学家和工程师组成10个纳米中心 目标：尽快将纳米技术由可行性变成现实。,美国2001-2002财政年度NNI的预算表,p. 40,2007, 2008及20

17、09财政年度NNI的预算表,p. 41,2000年日本,鉴于美国政府把纳米科技列为国家技术发展战略目标，日本政府不会忘记20世纪美国在信息高速公路发展中所表现出的战略眼光，这一历史教训迫使政府把纳米技术作为今后日本科研的新重点，投入研究开发经费约3.1亿美元，并设立了专门的纳米材料研究中心，力争在这一高新技术领域中不落后于美国。把以纳米技术为代表的新材料技术与生命科学、信息通讯、环境保护并列为4大重点发展领域。研究重点是纳米级材料的制造技术和功能，通讯用高速度、高密度的电子元件和光存储器等。,p. 42,过去10年，西方发达国家纳米科技领域的投资以年均25以上的速度增长，总投资超过100亿美元

18、。,p. 43,是指结构上具有纳米尺度调制特征的材料。 特征尺寸1-100nm（微粒尺寸、晶粒尺寸。 晶界宽度、第二相分布、气孔尺寸、缺陷尺寸等）纳米材料具有性能的特异变化,把组成相或晶粒结构的尺寸控制在100纳米以下的具有特殊功能的材料称为纳米材料。即三维空间中至少有一维尺寸小于100 nm的材料或由它们作为基本单元构成的具有特殊功能的材料。 “功能”概念，即“量子尺寸效应”。,什么是纳米材料？,p. 44,纳米材料怎样的分类？,零维纳米材料一维纳米材料二维纳米材料三维纳米材料,p. 45,0维材料quasi-zero dimensional尺寸为纳米级(100 nm)以下的颗粒状物质。包括

19、粉体材料，纳米球,氧化铁颗粒的高分辨透射电镜照片,p. 46,1维材料:线径为1-100 nm的纤维(管)。2维材料:厚度为1-100 nm的薄膜。体相纳米材料（由纳米材料组装而成）纳米孔材料（孔径为纳米级）,MCM-41介孔分子筛,p. 47,纳米就不再是简单的数学尺度，会使材料的物理、化学特性带来重大变化。,纳米材料的新性质： 当物质小到1100 nm (10-910-7 m)时, 由于其巨大的表面及界面效应, 物质的很多性能发生质变, 呈现出许多既不同于宏观物体, 也不同于单个孤立原子的奇异现象（如量子化效应，非定域量子相干效应，量子涨落与混沌，多体关联效应和非线性效应等等）,（七大效应

20、 - 表面效应、电子能级不连续效应、量子尺寸效应、小尺寸效应、量子隧道效应、库仑堵塞效应、介电限域效应）,“由上而下”(Top Down)技术系利用微加工等方法，将组件不断微小化。 如：切割、研磨、蚀刻、光刻印刷等“由下而上”(Bottom Up)” ，技术操控分子、原子，按照人类的意愿进行设计与组装。在这方法里，独立的原子和分子会被置放或是自行聚集在它们所需要的精准地方，设计分子或原子在一起而制造出更大的具有特定功能的物体。这种技术路线将减少对原材料的需求, 降低环境污染。 如：化学合成、自组装、定位组装等,纳米材料的制备(研究)方法,费曼：1959年，著名理论物理学家、诺贝尔奖获得者费曼曾

21、预言：“毫无疑问，当我们得以对纳微尺度的事物加以操纵的话，将大大的扩充我们可能获得物性的范围”。还设想“如果有朝一日人们能把百科全书储存在一个针尖大小的空间并能移动原子，那么这将给科学带来什么？”这正是对纳米科技的预言小尺寸大世界。量子动力学 1965,发展纳米材料与纳米科技的意义,1991年：IBM的首席科学家Armstrong曾预言：“我们相信纳米科技将在信息时代的下一个阶段占中心地位，并发挥革命的作用，正如20世纪70年代初以来微米技术已经起的作用那样。”纳米技术可能是下个世纪前二十年最重要的技术. 克林顿著名科学家钱学森也预言：“纳米和纳米以下的结构是下一个阶段科技发展的一个重点，会是

22、一次技术革命，从而将使21世纪又一次产业革命。”H. Rohrer, 1993年微米技术曾同样被认为对使用牛耕地的农民无关紧要。的确，微米与牛毫无关系但它却改变了耕作方式，带来了拖拉机。这些预言十分精辟的指出了纳米体系的地位和作用。,1993年，因发明STM而获得Nobel物理学奖的科学家海罗雷尔(Heinrich Rohrer)博士写信给江泽民主席。他写道：“我确信纳米科技已经具有了150年前微米科技所具有的希望和重要意义。150年前，微米成为新的精度标准，并成为工业革命的技术基础，最早和最好学会并使用微米技术的国家都在工业发展中占据了巨大的优势。同样，未来的技术将属于那些明智地接受纳米作为

23、新标准、并首先学习和使用它的国家。”,纳米材料特殊功能的起源,表面效应,随纳米微粒尺寸减小，表面积大大增加：表面能大大增加 位于表面的原子数大大增加,微粒尺寸、总原子数、表面原子所占比例与比表面积关系表,处于表面的原子不同于内部原子,内外原示意图,原子配位不足悬键表面能、表面活性高极不稳定、极易与其它原子反应,量子尺寸效应 是指纳米粒子尺寸小到一定值时，费米能级附近的电子能级由连续变为离散的现象。由于纳米粒子会出现能级分裂，当能级间距离大于热能、磁能、光子能量或超导态的凝聚能时，就会因为量子尺寸效应而发生特异的光、热、磁、声、电等现象。,小尺寸效应 当纳米粒子的尺寸与光波的波长、传导电子的德布

24、罗意波长等物理尺寸相当或更小时，周期性边界条件被破坏，光、热、磁、声、电等均会随着粒子尺寸的减小发生显著变化。这种效应也叫做体积效应。,电子能级不连续效应宏观量子隧道效应库仑堵塞效应介电限域效应纳米微粒分散在异质介质中由于界面引起的体系介电增强的现象。介电限域对光吸收、光化学、光学非线性等性质都有影响。,直接操纵原子方面：日本科学家成功将硅原子堆成一个“金字塔”，首次实现原子三维空间的立体搬迁。1991年，IBM的科学家制造了超快的氙原子开关。可能将美国国会图书馆的全部藏书存储在一个直径为0.3 cm的硅片上。美国科学家们制造出一种尺寸只有4 nm的复杂分子，具有“开”和“关”的特性，由激光驱

25、动，并且开、关速度很快 。,纳米材料重要进展及典型应用举例,纳米刻蚀：目前微电子技术中最细刻度为几分之一微米，即激光光列。如果把搬迁原子的位置按照电路的方式搬迁，便可以用STM进行纳米级的刻蚀。我国已能用STM刻出10 nm的细线。一是可制备高密度的存储器。日本NEC公司研制出高密度记录技术，在一张邮票大小的衬底上可以记录下400万页报纸的内容。二是可用分子束外延技术制造出三维纳米量子器件。,纳米陶瓷材料传统陶瓷材料质地较脆，韧性、强度较差，其应用受到限制。纳米陶瓷可能克服陶瓷材料的脆性，具有象金属一样的柔韧性和可加工性（理想）。所谓纳米陶瓷，是指显微结构中的物相具有纳米级尺度的陶瓷材料。也就

26、是说，晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、缺陷尺寸等都是在纳米量级的水平上。,Gleiter指出，如果多晶陶瓷是由大小为几个纳米的晶粒组成，则能够在低温下变为延性的，能够发生100%的韧性形变。并发现纳米TiO2陶瓷材料在室温下具有优良的韧性，在180经受弯曲而不产生裂纹。许多专家认为，如能解决单相纳米陶瓷的烧结过程中抑制晶粒长大的技术问题，从而控制陶瓷晶粒尺寸在50 nm以下的纳米陶瓷，则它将具有的高硬度、高韧性、低温超塑性、易加工等传统陶瓷无与伦比的优点。 英国著名科学家莱恩Cahn在Nature杂志上撰文说：“纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径。”纳米陶瓷的应用方面：摔不碎的陶瓷，防弹玻璃。,

27、设计新型复合材料碳纳米管/高分子复合材料-高强度材料,英特尔将碳纳米管技术用于未来芯片设计芯片厂商英特尔正指望用碳纳米管取代半导体芯片内部的铜连线。这种转变总有一天会消除芯片厂商面临的一些大问题。芯片连线已经成为半导体厂商面临的一个头疼的问题。根据摩尔定律，芯片厂商每两年就要缩小一次半导体芯片内部的元件。然而，缩小连线会增加电阻，降低芯片的性能。芯片厂商在90年代从把连线从铝线转变为铜线从而绕过了这个问题。遗憾的是，随着芯片尺寸的缩小，这个电阻问题将成为英特尔等芯片厂商遇到的大问题。碳纳米管导电性比金属要好，有可能成为替代金属连线的解决方案。,2008年2月1日亚利桑那州立大学David K.

28、 Ferry提出利用纳米线连接电路建立三维堆砌芯片的构想，将大大提高计算机的运行速度。,碳纳米管制造人造卫星的拖绳,在航天事业中，利用碳纳米管制造人造卫星的拖绳，不仅可以为卫星供电，还可以耐受很高的温度而不会烧毁。用碳纳米管做绳索，是惟一可以从月球上挂到地球表面，而不被自身重量所拉断的绳索。如果用它做成地球月球乘人的电梯，人们在月球定居就很容易了 。,利用纳米磁学中显著的巨磁电阻效应(giant magnetoresistance)和很大的隧道磁电阻(tunneling magnetoresistance)现象研制的读出磁头将磁盘记录密度提高30多倍。1997年，明尼苏达大学电子工程系纳米结构

29、实验室采用纳米平板印刷术成功地研制了纳米结构的磁盘，长度为40纳米的Co棒按周期性排列成的量子棒阵列。由于纳米磁性单元是彼此分离的，因而称为量子磁盘。它利用磁纳米线阵列的存储特性，存贮密度可达400Gbin-2。,碳纳米管场发射显示器,1999年韩国，2000年日本制成显示器样管,Molecular-scale machines could one day have medical applications such as removing cancerous cells.Nature 451, 770-771 (14 February 2008) |,纳米机器直接切除、杀死癌细胞,1996年

30、，IBM公司利用分子组装技术，研制出了世界上最小的“纳米算盘”，算盘架是蚀刻而成的铜槽和铜脊，算珠由球状的C60分子构成，槽脊柱只有一个原子高，每个槽内可容纳任意个巴基球，巴基球由扫描隧道显微镜操纵在铜槽内滑动。理论上金泽夫斯基的算盘储存信息的容量是常规电子计算机存储器的10亿倍。,纳米算盘,1999年，（王中林）美国、中国、法国和巴西科学家用精密的电子显微镜测量纳米管在电流中出现的摆频率时，发现可以测出纳米管上极小微粒引起的变化，从而发明了能称量亿亿分之二百克的单个病毒的“纳米秤”。该成果在Science发表，这种世界上最小的秤，为科学家区分病毒种类，发现新病毒作出了贡献。,纳米秤,纳米镊子

31、用电操纵，使用它时，在两根电极上加电压，使一根纳米管臂带正电，另一根纳米管臂带负电通过改变所加电压的大小，可增加或减少镊子之间的吸力(即夹东西的力量)。试验表明，镊子的两臂在电压达到8.5伏时可完全合拢，而加较低的电压时，镊子两臂间可留下一定的间隙。现在制成的实验性纳米镊子，.臂的宽度约50纳米、长度约4微米。而如果直接在电极上沉积单层纳米管，就可能生产出足以抓住单个分子的微型镊子。,纳米镊子,合理利用传统能源,能源领域,净化剂助燃剂,能使煤充分燃烧，燃烧当中自循环，使硫减少排放，不再需要辅助装置。利用纳米改进汽油、柴油的添加剂，实际上它是一种液态小分子可燃烧的团簇物质，有助燃、净化作用。,开

32、发新能源,能量转化材料,太阳能转化成电能热能转化为电能化学能转化为电能等,在新型能源中的应用在太阳能中应用,地球上的石油、煤有限资源50年300年唯有太阳能可持续利用目前地球上的总能耗，只占太阳能照到地球后被吸收的1/104直接把太阳能电能纳米晶化学太阳能电池 H2O分解太阳能 H2能 电能 纳米TiO22H2O2 2H2O （无污染）纳米储H2材料：C纳米管,碳纳米管储氢,高质量的碳纳米管能储存大量氢气，从而可以实现用氢气为燃料驱动无污染汽车。,a carbon nanotubeb activated carbonc carbon nanotube calcined at 900 oC,St

33、orage of hydrogen in single-walled carbon nanotubes,H2原子和C纳米管,Room-Temperature Ultraviolet Nanowire Nanolasers,880-905oC 加热石墨和ZnO，铜格子覆盖模式,纳米激光器,中国科学技术大学的钱逸泰和李亚栋等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。被誉为从稻草到黄金。见下图，,纳米金刚石,2000年，中科院沈阳金属所的卢柯研究员等发现纳米铜材料具有超延展性，在室温下可连续轧制，不经中间退火，塑性变形达5000。,纳米铜-超塑性,超高强度、导电的碳纳米管,美国普林斯

34、顿NEC研究所和赖斯顿大学的科学家已造出了少量的纳米管，纳米管的强度比钢高100倍，重量只有其1/6，纳米管很细，5万个纳米管排列起来才只有一根头发丝那么粗。轻而柔软，结实的材料可以用作防弹背心。预计它是理想的导体，它的导电性很可能远远超过铜，是最佳超微导线和超微开关的首选新材料。纳米管最终可以用于纳米级的电子线路。,在日常生活中的应用,纳米氧化钛防臭、防菌、防霉、废气净化、自清洁、,将纳米TiO2粉体按一定比例加入到化妆品中，则可以有效地遮蔽紫外线。一般认为，其体系中只需含纳米二氧化钛0.51%，即可充分屏蔽紫外线。日本等国已有部分纳米二氧化钛的化妆品问世。,无铅无毒，每一位爱美女士的首选！,TOTO的智洁技术,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。,-钱学森,结束语,Thank you !,