纳米技术可用于哪一方面？

纳米技术可用于哪一方面？

纳米技术包含下列四个主要方面： ⒈纳米材料：当物质到纳米尺度以后，大约是在1—100纳米这个范围空间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子，也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料，即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米，而没有特殊性能的材料，也不能叫纳米材料。过去，人们只注意原子、分子或者宇宙空间，常常忽略这个中间领域，而这个领域实际上大量存在于自然界，只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家，他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子，并通过研究它的性能发现：一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后，它就失去原来的性质，表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此，象铁钴合金，把它做成大约20—30纳米大小，磁畴就变成单磁畴，它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期，人们就正式把这类材料命名为纳米材料。 ⒉纳米动力学，主要是微机械和微电机，或总称为微型电动机械系统（MEMS),用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统，特种电子设备、医疗和诊断仪器等.用的是一种类似于集成电器设计和制造的新工艺。特点是部件很小，刻蚀的深度往往要求数十至数百微米，而宽度误差很小。这种工艺还可用于制作三相电动机，用于超快速离心机或陀螺仪等。在研究方面还要相应地检测准原子尺度的微变形和微摩擦等。虽然它们目前尚未真正进入纳米尺度，但有很大的潜在科学价值和经济价值。 ⒊纳米生物学和纳米药物学，如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定dna的粒子，在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间互作用的试验，磷脂和脂肪酸双层平面生物膜，dna的精细结构等。有了纳米技术，还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料。新的药物，即使是微米粒子的细粉，也大约有半数不溶于水；但如粒子为纳米尺度（即超微粒子），则可溶于水。 ⒋纳米电子学，包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光/电性质、纳米电子材料的表征，以及原子操纵和原子组装等。当前电子技术的趋势要求器件和系统更小、更快、更冷,更小,是指响应速度要快。更冷是指单个器件的功耗要小。但是更小并非没有限度。 纳米技术是建设者的最后疆界，它的影响将是巨大的。

纳米技术 改变您的生活质量 “纳米”技术在养殖业中的应用 1.用于家禽孵化 青岛依爱电子设备有限责任公司生产的“纳米材料孵化设备”，是将纳米层状银系(锌系)无机抗菌颗粒或粉体，加入到孵化设备的蛋盘、出雏盘、加湿水盘等塑料制品及蛋车、出雏车或喷塑钢板等结构件的涂料中，使它们成为有抗菌能力的械具。在孵化过程中每时每刻发挥抑制细菌和病毒的作用，因而可预防种蛋传播的多种传染病。 2.用于提高养殖动物生产性能 据徐建堂报道，山东《农业知识》社开发服务部经销的纳米器械“强的纳米863生物助长器”是最新高科技产品，可广泛用于多种家畜、家禽及特养动物。 (1)使用方法：1处理饲料：将强的纳米863插入饲料袋内，静置24小时，即可饲喂。2处理饮水：将强的纳米863放入盛水容器的底部，注入清水，静置24小时，直接饮用，或拌饲料喂用。3制造除臭水：将强的纳米863投入清水中浸泡24小时，清水即成为除臭水，供圈舍除臭使用。以上3项，强的纳米863与被处理物的比例为1：100千克。 (2)使用效果：1蛋鸡：使产蛋率提高9.2％～30％。2肉仔鸡：从出雏开始应用，抗病力增强，成活率可达100％，增重提高15.01％。3肉鸽：免疫力明显提高，每只增重100～150克。4种鸽：由每3天生一个蛋缩短为每2天生一个蛋，而且蛋的个头稍有增大。受精率提高，由原来孵2个蛋只出一只幼鸽提高到每个蛋都出鸽。5仔猪：提高增重30％。6草鱼：平均每尾重量提高0.4千克。7池塘养虾：可清洁池水，减少发病率，提高成活率。8圈舍除臭：用经纳米材料制成的除臭水喷洒养殖动物圈舍，可消除粪便恶臭，改善舍内空气质量。 在钟表制造过程中，应用纳米技术，对高光洁度的手表外观件进行镀膜处理，使表层硬度提高到不锈钢硬度的2倍以上。大大增强了手表的抗磨损性，令手表经久耐磨，保持历久弥新的亮丽。 骨折微创治疗的新技术、新材料、新方法 微创技术是20世纪后半叶兴起的一项新的外科技术。自从1985年英国泌尿外科医生Paync和Wickham首次提出“微创外科（minimally invasive surgery， MIS）的概念，直到1987年法国医生Mouret成功施行了世界首例腹腔镜胆囊切除术以后，“微创外科”才逐渐被广泛接受。目前微创外科技术还没有确切的定义，通常是指以最小的侵袭和最小的生理干扰达到最佳外科疗效的一种新的外科技术，它不是独立的新学科或新的分支学科，而是一种比现行的标准外科手术具有更佳的内环境稳定状态、更小的手术切口、更轻的全身反应、更少的瘢痕愈合、更短的恢复时间、更好的心理效应的手术。 此外，计算机辅助设计与制造、医用机器人和手术模拟已成为当今生物医学工程领域的研究热点，并已在计算机辅助矫形外科、袖珍机器人、远程遥控手术以及微创外科手术器械更新等方面的研究取得一些卓有成效的结果，同时也为微创及经皮微创接骨技术提供了新的手段。通过良好的人机交互界面与演示技术和计算机可视化技术，可以建立起包括病人手术部位的形态、功能及特征（如骨骼的硬度、关节活动范围等）的计算机三维实体模型和手术场景，在医学教学和手术模拟中可以发挥积极的作用。Tisa等采用具有三维交互功能的虚拟现实矫形外科模拟器，可以让骨科医生使用不同的手术器械在虚拟的骨、假体等刚性结构上进行关节成形、骨折切开复位和截肢等操作，进行骨科手术教学和手术模拟，取得良好的效果。可以预见，计算机在医学领域的应用将会越来越广泛，利用理想的计算机手术模拟系统可以在术前检验、评价、预测各种可行性手术方案；术中对医生的手术操作进行实时指导和评价；方便外科医生反复进行各种复杂手术的操作训练，而不受病人数量和伦理方面的限制；此外还可以进行远程疑难病例会诊和遥控手术。 5、 纳米医学在骨科中的应用 近年来，纳米医学的研究已崭露头角，并在纳米材料、纳米器件和纳米检测等领域取得了令人瞩目的成就。纳米技术使疾病的诊断、检测技术一方面朝着微创、微观、微量或无创方向快速发展，另一方面朝着适时遥控、动态和智能化方向发展。用纳米技术制造的纳米物质与其在自然界中的常规状态相比，其物理性质有着巨大的区别。英国Bonfield成功地合成了模拟骨骼亚结构的纳米物质，具有与骨骼相似的强度和密度指数，不易骨折，且与正常骨组织连接紧密，显示了良好的临床应用前景。崔福斋等模仿天然骨骼的形成过程，制备出具有纳米尺寸的羟基磷灰石A胶原复合人工骨材料, 在家兔颅颌骨骨缺损的修复实验中发现，其具有良好的生物相容性，能够促进和加速骨折的愈合。而Kikuchi等通过化学反应合成的羟基灰石A胶原复合类纳米材料的机械强度为正常骨组织的1/4，体内实验表明，该材料通过破骨细胞样细胞的吞噬作用降解，并可在材料附近诱导成骨细胞形成新的骨组织。其它可望应用于临床的纳米物质有人工关节面与关节腔、美容植入物等。可进行人机对话的纳米机器人（nanorobot）一旦研制成功，能在一秒钟内完成数十亿个操作动作，其对纳米医学和微创外科的作用将难以估量。