手機、防曬霜、太陽鏡……納米科技你已使用多少?

  新華社北京8月30日電(記者喻菲 申安妮)納米科技這項在人眼無法辨別的微觀尺度上的科學技術正逐漸對人類的電子信息、制造業、能源、環境、醫療產生巨大影響,手機、電腦、化妝品、太陽鏡、網球拍、自行車……你的不少日用品中或已用上納米科技。

  正在北京參加第七屆中國國際納米科學技術會議的全球科學家和工程師們都在對微觀世界展開新的探索,并將科學發現轉化為新的產品和技術,重塑一系列產業。

  專家介紹,納米科學是在納米尺度(從原子、分子到亞微米尺度之間)上研究物質的相互作用、組成、特性與制造方法的科學。在如此小的尺度上,材料的物理、化學和生物學特性跟宏觀尺度的物體相比有巨大差異。

手機、防曬霜、太陽鏡……納米科技你已使用多少?

  8月29日,在北京國際會議中心第七屆中國國際納米科學技術會議現場,與會嘉賓合影留念。 新華社記者 金立旺 攝

  一份由施普林格·自然集團、國家納米科學中心、中國科學院文獻情報中心合作編制的研究報告顯示,納米科技促進了多學科交叉融合,孕育著眾多的科技突破和原始創新機會。同時,納米科技對高技術的誕生,對人們的生產、生活也將產生巨大影響。

  上千種納米產品進入消費市場

  由于具備理想的機械、化學、電學、熱學或光學性能,新型納米材料被應用于日常用品及工業制造之中。

  據估計,目前市場上有1600多種基于納米技術的消費產品,包括輕便、剛性好的網球拍、自行車、箱包,汽車零件和可充電電池等。

  普通的電吹風或直發器就有可能使用納米材料降低重量或延長使用壽命。防曬霜已使用了皮膚表面看不到的納米二氧化鈦或氧化鋅等防曬成分。納米工程制備的纖維被用于制造防皺、防沾污的衣物,不僅質輕還可防止細菌滋生。

  在制造業,納米結構的材料被用于機器零件的表面涂層或潤滑劑中,以減小磨損、延長機器使用壽命。具有納米結構的合金由于強度高、耐久、質量輕的特點,是制造飛機和航天航空零部件的理想高性能材料。它們被用于制造機身、過濾材料及其他零部件,帶來更強的耐蝕、抗震和防火性能。

  金屬、氧化物、碳和其他化合物的納米顆粒也是很好的催化劑,在石油精煉、生物燃料等領域有著重要的工業應用。

手機、防曬霜、太陽鏡……納米科技你已使用多少?

  在北京國際會議中心第七屆中國國際納米科學技術會議現場,諾貝爾獎獲得者、石墨烯的共同發現者康斯坦丁·諾沃肖洛夫教授在做大會特邀報告。新華社記者 金立旺 攝

  小巧、節能、可彎曲屏幕的數碼產品成為可能

  研究報告說,納米技術作為促進信息技術和數碼電子行業發展的關鍵驅動力,進一步提升了諸多電子產品的性能,如電腦、手機和電視等。

  由于納米技術的進步,集成芯片和晶體管變得越來越小,計算速度卻日趨提高。2016年世界上誕生了首個1納米的晶體管。該晶體管由碳納米管和二硫化鉬而不是硅制成,展示了進一步縮小電子器件尺寸的潛力。

  科學家對納米材料物理特性的深入理解推動了量子器件的發展,實現了更低能耗下的高速數據傳輸,并提升信息系統的性能和安全性。

  國家納米科學中心首席科學家朱星說,量子點或無機半導體納米晶體的一個應用領域是顯示屏產業。基于納米技術,電視、計算機和移動設備的顯示屏可實現超高清、節能、甚至可彎曲,并產生更加逼真的圖像。人們在設計新型透明導電材料時采用了碳納米管或銀納米線,這為開發各種使用柔性屏幕的電子設備開啟了大門。

  節能環保大有可為

  專家介紹,納米技術可促進可替代能源的發展,提高能源使用效率,并為環境治理提供新的解決方案。

  基于納米技術或新型催化劑,石油和天然氣的開采以及燃料的燃燒變得更加高效,這減少了發電廠、交通工具及其他重型設備的污染和能耗。

手機、防曬霜、太陽鏡……納米科技你已使用多少?

  澳大利亞國立大學與中國南開大學共同開發出一種新型溫控納米材料,在節能方面有巨大應用潛力。新華社發(澳大利亞國立大學供圖)

  科學家通過納米工程提高太陽能光伏發電設備的性能并降低成本。納米材料還可用于廢熱轉化,如將汽車尾氣轉化為有用的能量。

文 / 采集俠 2019/06/04

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