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电子纳米技术与应用

作者:李海星 来源:电子技术与软件工程 论文栏目:计算机论文     更新时间:2019-02-26   浏览

李海星

摘 要 纳米技术是从二十世纪八十年代开始迅速发展的技术,纳米(nm)是一个长度单位,纳米体系大都被作为1~100nm的范围当中。它的主要原理是在纳米尺寸的范围中了解及改变自然,经过直接操作来对原子、分子进行安排,创造出新的物质。本文主要介绍了纳米技术的内涵以及对纳米技术的应用方面进行相应的探讨。

【关键词】纳米技术 应用 材料

纳米技术属于高科技范畴,其已经成为国家发展前景十分优越的科学技术之一,当前纳米技术已经广泛涉及到国内很多行业,其中包含化工行业、材料行业、医药行业和食品行业等。纳米技术主要包含纳米的物理、化学、材料、生物、电子等科学,它们彼此虽然是独立的科学,但是彼此又有着联系。当前,纳米的每个领域都取得了很好的研究成果,纳米技术不断创新、进步。

1 我国纳米技术发展现状

中国是世界上首先开始研究纳米技术的国家之一。在二十世纪八十年代的中期,我国政府就开始对纳米材料的研究以及设备加大了投入,当前我国的纳米技术基础研究在世界范围内都占据领先地位。1982年研究出的扫描隧道显微镜以及1986年研究出的原子力显微镜是纳米测量表征上的一个重要标杆,代表着纳米技术已经从原本的理论时期,进入到了实践研究时期。纳米技术是一个有着很强的综合性学科,研究的内涵包含了目前科技发展中的各个领域。纳米科学和纳米技术主要包含:纳米体系物理学、化学、材料学、生物学、电子学、加工学、力学等。这七个相对独立又彼此关联的学科与纳米材料、纳米器械、纳米尺度的检测和表征这三个研究方面。纳米材料的制备与研究是整个纳米科技的基础。在这之中,纳米物理学与纳米化学是纳米技术的理论基础,而纳米电子学是纳米技术最主要研究内容。

2 当前纳米技术的应用

2.1 食品方面的应用

纳米技术在食品科学的方面已经得到较为广泛的应用,对于纳米技术的研究能够对食品的品质、营养与安全性等层面进行改善,避免原材料的过度消耗,促进食品科学发展的科学性UI高效性。 近几年,城市中人们的生活节奏不断加快,导致亚健康人群的数量不断提升,因此,人们愈加青睐功能食品。经过研究表明,功能食品功能成分的稳定程度、存在方式和使用方式等对其食品的效果有着很大影响,尽管功能成分能够加入到食品当中,但因为它的水溶性差、对环境较敏感等因素严重造成了功能食品的颜色和气味等,很多功能食品不容易吸收,补充营养的效果较差。日本首先把纳米技术应用于功能食品中,并且使用这一技术将功能食品中的β-聚糖改变成200nm以下的小颗粒,在卵磷脂稳定技术的支撑下,完成吸收。类胡萝卜素是一种和水不相溶的物质,经过纳米技术能够将其纳米化,能够明显的提升类胡萝卜素的水溶性,所以可以保证食品的稳定性和颜色的鲜艳,让它更容易被人消化和吸收。随后研究者将纳米胡萝卜素应用在柠檬水生产和黄油生产中,经济效益得到很大提高。

2.2 通信技术的应用

现代社会是网络信息社会,通信技术在我们的日常生活中有着非常重要的作用。纳米技术在通信技术中的应用给这一技术的发展起到了很大的影响。纳米材料也给光缆提供了新的发展空间。近年来,很多厂家已经着手对纳米光纤维涂料、纳米光纤油膏、纳米护套用聚乙烯(PE)及光纤护套管用纳米PBT等材料进行开发。使用纳米材料的光缆,能够让其具有很多的优点,例如提升光缆的对抗机械冲击能力、防水、防气味等,同时还可以让光缆的使用时间得到延伸,提升了网络的安全性。同时,在网络通信的加密上也可以运用纳米技术来制造量子点激光器。当前,很多金融部门以及政府部门都使用了这一技术,保证了信息在传输过程中的安全问题。

2.3 医学、药物中的应用

纳米技术在医学以及药物中的应用早就已经开始,目前人们已经能够把健康检测设备佩戴在身上,这样就能更好的了解自己的身体情况。假如能够进一步把这种技术缩小,这样使用纳米技术就能够将微型传感器放进人们的身体当中,了解更具体的信息,这样对于医生的治疗有着很大的便利。另外,纳米技术能够在检测人们身体的炎症、术后恢复等情况,纳米技术在医学与药物当中的应用有着很好的发展前景。

2.4 化学方面的应用

使用纳米金属颗粒粉体当做催化剂,能够让化学的反应更加快速,有效地让化工合成的效率得到提升。假如在金属材料中假如纳米成为,它会变得更加坚硬,比一般金属的强度增加十几倍,同时还能够像橡胶一样具有弹性。使用纳米材料制造来建造汽车、飞机等,不光能让重量减少,还能在很大程度上提高其性能。

3 纳米技术应用的发展趋势

3.1 大数据传感器

传感器的使用能够给我们带来以前没有的大量信息数据,所以要对其进行处理,对于改变交通拥堵以及安全事故十分有效,同时,還能够把数据给警方使用,减少犯罪情况出现。纳米技术在这一方面能够创造出一种超密集的记忆体,来储存大量的数据,另外,能够推动快速的运算法则的发展,让这些数据更加安全、有效。

3.2 应对全球变暖

目前,电动汽车与太阳能发电已经成为研究的重点,节能减排、低碳环保是重要的战略规划。纳米技术在这一方面也具有很大的作用。在电动机器与太阳能发电中都能够使用纳米纹理以及纳米材料,把平面变成更大面积的三维立体表面,进而储存与形成更多的能量,提升设备的运用效率。

4 结论

综上所述,纳米技术在目前已经得到了广泛的应用,并且取得了很大的效果,并且有着很大的发展空间。希望通过笔者的分析,让更多人了解到纳米技术的重要作用,相信在广大学者的共同努力之下,能够不断提升纳米技术在的应用价值。

参考文献

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[3]张文林,席万鹏,赵希娟,于杰,焦必宁,周志钦.纳米技术在果蔬产品中的应用及其安全风险[J].园艺学报,2013(10):2067-2078.

[4]曲秋莲,张英鸽.纳米技术和材料在医学上应用的现状与展望[J].东南大学学报(医学版),2011(01):157-163.

作者单位

息县第二高级中学 河南省息县 464399

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