纳米在生活中的广泛应用有哪些

一、衣——传统的衣服一般是满足人们御寒、遮羞和散热等功能，而添加了纳米材料的衣物其功能就会完全不同：

1)添加纳米级的紫外线反射剂（二氧化钛、氧化锌、氧化亚铝、炭黑）和改善纺织物本身品质，可制造出抗紫外线纤维。

2)在纺织物中加入接触性抗菌剂，如金属元素、金属离子，光催化剂，如纳米二氧化钛，纳米氧化锌、纳米氧化硅可制造出抗菌、抑菌、除臭型化纤织物。

3)在纤维中加入一些远红外纳米陶瓷粉，可制造保温保健纺织品，吸收人体或外界的红外辐射并产生远红外，以促进血液循环，屏蔽红外线，起到保暖保健功效。

4)在纤维中添加超微细导电剂（炭黑、二氧化锡、氧化锌、二氧化钛）制成抗静电纤维，能避免在穿着中由静电引起的不舒适，并应用在特殊工作场合。

5)有机物纤维中的聚酚醛纤维、聚酰亚胺纤维、聚苯二甲酰间苯二胺纤维都能经受高能射线的辐射，可以作为抗辐射纤维。

二、食——纳米材料在饮食方面也发挥着其独特的作用，相比于传统食材和厨具，具有巨大的优势：

1)用纳米技术对食物进行分子、原子的重新编程，某些结构会发生改变，从而能大大提高某些成分的吸收率，加快营养成分在体内的运输，延长食品的保质期。纳米食品具有提高营养、增强体质、防止疾病、恢复健康、调节身体节律和延缓衰老等功能目前的纳米食品主要有钙、硒等矿物质制剂、维生素制剂、添加营养素的钙奶与豆奶、纳米茶和各种纳米功能食品等

2)用抗菌性纳米材料可以制作抗菌冰箱。纳米材料做的无菌餐具、无菌食品包装已经面世。

3)利用纳米粉末（比如二氧化钛），可以使废水彻底变成清水，完全可以饮用，实现水的净化处理。

三、住——纳米材料广泛应用于建筑材料以及装修涂料等方面，可显著提高人们的住宿水平。

1)将纳米三氧化二铁、纳米二氧化钛、纳米氧化锌加入到涂料中，可以使墙面涂料的耐刷性能提高近十倍并且使涂料有一定的自洁能力。

2)玻璃和瓷砖表面涂上一层纳米薄膜，可以制成自洁玻璃和自洁瓷砖，根本不用擦。

3)含纳米微粒的建筑材料还可以吸收对人体有害的紫外线。

4)使用纳米碳化硅可以制造防火建筑材料。

5)纳米二氧化钛及一些纳米金属材料加入到混凝土中，可以制造出功能性的电磁屏蔽混凝土。

四、行——纳米材料可以提高和改进交通工具的性能指标。

1)纳米陶瓷有望成为汽车、轮船、飞机发动机部件的理想材料，大大提高发动机效率、工作寿命和可靠性。

2)汽车制造中应用的塑料数量将越来越多。增强塑料是在塑料中填充经表面处理的纳米级无机材料蒙脱土、碳酸钙、二氧化硅等，这些材料对聚丙烯的分子结晶有明显的聚敛作用，可以使聚丙烯等塑料的抗拉强度、抗冲击韧性和弹性模量上升，使塑料的物理性能得到明显改善

3)纳米卫星可以随时向驾驶员提供交通信息，帮助其安全驾驶。而且，由于纳米技术将使现代人不可想象的星际旅行变为现实

五、用——在电子信息领域，纳米技术应用广泛。

1)可从硬盘上读取信息的纳米级磁读卡机以及存储容量为目前芯片上千倍的纳米级存储器都已投入生产。

2)纳米电子学使量子元件代替微电子器件，“深蓝”、“银河”等巨型计算机就能装入口袋。

3)在商品包装方面，科技人员把我国原材料比较丰富的陶土制成纳米尺度添加到聚合物中，制成了神奇的纳米塑料，这种塑料耐高温、耐磨，像金属、塑料、陶瓷共同的优点，用它制成的啤酒瓶烤不坏，摔不碎而且比玻璃瓶轻一半以上。

4)未来以纳米技术为核心的计算机处理信息的速度将更快，效率更高。

纳米科技是在怎样一个前提下诞生的？进入20世纪尾声的时候，随着人类对物质微观世界认识的不断进步，一门新兴的学科诞生了。1990年，在美国举行了第一次纳米科技大会，并且正式创办了《纳米技术杂志》，纳米科学技术由此正式宣告“开宗立派”。

所谓纳米科学，是人们研究纳米尺度，即100纳米至01纳米这个微观范围内的物质所具有的特异现象和特异功能的科学；而纳米技术则是指在纳米科学的基础上制造新材料、研究新工艺的方法和手段。虽然纳米科技问世的时间不长，但是它带来的冲击却是明显的。越来越多的科学家相信，这项新兴科学技术将带来新的一轮技术革命，人们将凭借它进入一个奇妙的崭新世界。

其实，从比较准确的意义上来讲，纳米科技诞生的时期应该还要早一些。

1984年，德国著名学者格莱特利用现代技术把一块6纳米的铁晶体压制成纳米块，并详细研究了它的内部结构，结果发现它比普通钢铁的强度要高12倍，硬度要高2～3个数量级。而且这种纳米金属在低温下甚至会失去传导能力，并且随着尺寸的缩小，纳米材料的熔点也会随之降低。

格莱特的研究实际上只是开了一个头，从而却导致了科学家们对物质在纳米量级内物理性能变化和应用的广泛研究。一般来讲，纳米颗粒的尺寸通常不超过10个纳米。在这个量级内，物质颗粒的大小意味着它已经很接近一个原子的大小了。在这种状态下，物质的性能和结构的变化已经是非连续性的了。就是说，量子效应开始发生作用。因此，用纳米颗粒最后制成的材料与普通材料相比，在机械强度、磁、光、声、热等方面都有很大不同，由此会产生许多完全不同的功用。

很显然，纳米科学技术是一门以物理和化学这两个基础学科的微观研究理论为基础，以先进的解析技术和工艺手段为前提的内容广泛的多学科综合体。它既不是某一学科的延伸和发展，也不能说是某一工艺技术革新的产物或转化。它是基础理论学科和当代高新技术紧密结合的产物。纳米科技的诞生还表明了这样一种发展态势，即在当今的科学技术领域里，基础科学研究与应用技术发展的结合，已经呈现出一种越来越密不可分的趋势，以至于在相当多的情况下，人们已经很难完全区分出研究和应用之间的差别。按目前的研究状况，纳米科技一般分为纳米材料学、纳米电子学、纳米生物学和纳米制造学、纳米光学等等，这其中的每一门学科又都是跨学科，集研究与应用于一体的边缘学科与综合体系。

1、在纺织和化纤制品中添加纳米微粒，可以除味杀菌。2、利用纳米材料，冰箱可以抗菌。利用纳米粉末，可以使废水彻底变清水。3、纳米技术可以使墙面涂料的耐洗刷性可提高10倍。4、纳米材料可以提高和改进交通工具的性能指标。

纳米技术

我国以纳米材料和纳米技术注册的公司有近100个，建立了10多条纳米材料和纳米技术的生产线。纳米布料、服装已批量生产，象电脑工作装、无静电服、防紫外线服等纳米服装都已问世。不少纷纷制定相关计划，投入巨资抢占纳米技术的战略高地。每一种新科技的出现，似乎都包涵着无限可能，尤其是纳米机器人具有不可限量的应用前景。

纳米技术应用前景十分广阔，经济效益十分巨大，美国权威机构预测，2010年纳米技术市场估计达到14400亿美元，纳米技术未来的应用将远远超过计算机工业。纳米复合、塑胶、橡胶和纤维的改性，纳米功能涂层材料的设计和应用，将给传统产生和产品注入新的高科技含量。

纳米技术的灵感，来自于已故物理学家理查德·费曼1959年所作的一次题为《在底部还有很大空间》的演讲。这位当时在加州理工大学任教的教授向同事们提出了一个新的想法。从石器时代开始，人类从磨尖箭头到光刻芯片的所有技术，都与一次性地削去或者融合数以亿计的原子以便把物质做成有用的形态有关。范曼质问道，为什么我们不可以从另外一个角度出发，从单个的分子甚至原子开始进行组装，以达到我们的要求他说：“至少依我看来，物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性。”

1990年，IBM公司阿尔马登研究中心的科学家成功地对单个的原子进行了重排，纳米技术取得一项关键突破。他们使用一种称为扫描探针的设备慢慢地把35个原子移动到各自的位置，组成了ibm三个字母。这证明范曼是正确的，二个字母加起来还没有3个纳米长。不久，科学家不仅能够操纵单个的原子，而且还能够“喷涂原子”。使用分子束外延长生长技术，科学家们学会了制造极薄的特殊晶体薄膜的方法，每次只造出一层分子。目前，制造计算机硬盘读写头使用的就是这项技术。

著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德· 费曼预言，人类可以用小的机器制作更小的机器，最后将变成根据人类意愿，逐个地排列原子，制造产品，这是关于纳米技术最早的梦想;

70年代，科学家开始从不同角度提出有关纳米科技的构想，1974年，科学家唐尼古奇最早使用纳米技术一词描述精密机械加工;

1982年，科学家发明研究纳米的重要工具——扫描隧道显微镜，为我们揭示一个可见的原子、分子世界，对纳米科技发展产生了积极促进作用;

1990年7月，第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办，标志着纳米科学技术的正式诞生;

1991年，碳纳米管被人类发现，它的质量是相同体积钢的六分之一，强度却是钢的10倍，成为纳米技术研究的热点，诺贝尔化学奖得主斯莫利教授认为，纳米碳管将是未来最佳纤维的首选材料，也将被广泛用于超微导线、超微开关以及纳米级电子线路等;

1993年，继1989年美国斯坦福大学搬走原子团“写”下斯坦福大学英文、1990年美国国际商用机器公司在镍表面用36个氙原子排出“ibm”之后，中国科学院北京真空物理实验室自如地操纵原子成功写出“ 中国”二字，标志着中国开始在国际纳米科技领域占有一席之地;

1997年，美国科学家首次成功地用单电子移动单电子，利用这种技术可望在20年后研制成功速度和存贮容量比现在提高成千上万倍的量子计算机;

1999年，巴西和美国科学家在进行纳米碳管实验时发明了世界上最小的“秤”，它能够称量十亿分之一克的物体，即相当于一个病毒的重量;此后不久，德国科学家研制出能称量单个原子重量的秤，打破了美国和巴西科学家联合创造的纪录;

到1999年，纳米技术逐步走向市场，全年基于纳米产品的营业额达到500亿美元;

近年来，一些国家纷纷制定相关战略或者计划，投入巨资抢占纳米技术战略高地。日本设立纳米材料研究中心，把纳米技术列入新5年科技基本计划的研发重点;德国专门建立纳米技术研究网;美国将纳米计划视为下一次工业革命的核心，美国政府部门将纳米科技基础研究方面的投资从1997年的116亿美元增加到2001年的497亿美元。

2003年，纳米技术在基础研究和应用研究方面都取得了突破性进展。如：美国利用超高密度晶格和电路制作新方法，获得高密度的铂纳米线；日本用单层碳纳米管与有机熔盐制成高度导电的聚合物纳米管复合材料等。

1959年，美国量子电动力学专家Richard Feynman发表文章，建议人们进入纳米世界，直接搬动原子进行物质合成。此种想法，一发不可收拾，随后在全球范围内掀起了纳米技术探究的热潮。

1965年，Feynman荣获诺贝尔物理学大奖，余波未尽。

1986年，美国科学家KEric Drexler发表专著，题为“Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology”，意思是，“创造力的引擎：即将到来的纳米技术时代”。从此，纳米技术大普及开始了。

随着纳米技术的飞速发展，它与各个学科进行交叉和融合，不断产生新的研究领域和学科增长点，特别是近 10年来，纳米技术迅速向生物医学领域渗透，形成一个崭新的研究领域——纳米生物医学。