时间:2022-11-29 23:30:27
序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇纳米技术论文范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
纳米科学技术指的是在一定的尺度空间内(通常是0.1nm~100nm),观测分子、原子、电子3者的运动轨迹,进而揭示其运动规律和特性的学科。纳米科学技术的研究目的,是人类希望通过掌握分子、原子、电子等微粒的特性,能按照自己的意志操纵他们,结合计算机、微电子、核分析和扫描隧道显微镜等现代科技,从而制造出新的产品并运用到多个领域,并派生出一系列的新学科新技术,如纳米机械学、纳米材料学、纳米电子学等等。
2纳米技术在焊接领域的应用
2.1在焊接材料中的应用
2.1.1在焊丝涂层中的应用。为了让焊丝暴露在空气环境下不至于生锈氧化,人们往往会对焊丝表面进行一些处理,如最常见的就是在焊丝表面镀上一层铜粉,用以保护焊丝和延长焊丝的使用寿命。但这样做的副作用却是使表面经常会出现点蚀现象。随着科技的发展,对原材料的强度提出了越来越高的要求,而焊缝中的Cu元素对焊缝强度无益,反而被指会削弱焊缝的性能和材料强度。因此,在现阶段实际应用中,高强度钢焊丝则不再镀铜,而这样就对焊丝材料的表面处理工艺提出了新的要求,需要运用一种新的材料去做焊丝涂层。而近来,国内著名学府天津大学,就运用了纳米技术和现代金属表面工程技术相结合的方法,采用特殊工艺对焊丝表面进行了处理,形成了一层非常薄的保护膜,从根本上解决了焊丝制造业传统镀铜防锈带来的问题,对焊丝保护起到了非常好的作用。
2.1.2在焊条药皮中添加纳米材料。在焊接工艺里,焊条药皮的制造是至关重要的一环,它担负着造渣、稳弧、脱氧、造气等多重使命,更要向焊缝过渡合金元素。为了保证焊条有良好的性能和精良的制作工艺,通常要在药皮中要加入共计十多种材料糅合而成各种组成物。现今在制作原料中加入纳米材料,而纳米材料本身有着较强的体积效应和表面效应,能使熔滴和焊条药皮的接触面积大大增大,并使相互的化学反应速度加快,在焊接冶金等反应过程中,有助于反应过渡有益合金元素,同时减少杂质。同时,在焊缝的制作过程中添加纳米材料元素过渡到焊缝,可以使得焊缝中的有益元素分布发生改变,通过对焊缝内部组织的调整,从而使其性能更加优异。
2.1.3在焊剂制造中的应用。由于用烧结焊剂在烧结过程温度要求不高,且会使合金元素损耗较少,最重要的是烧结焊剂的成分简单比较容易控制,因此,和传统的熔炼焊剂相比,前者正代替后者成为焊接时的必备工具。但烧结焊剂的使用仍要耗费很多的能源,因为其烧结温度一般在400℃~1000℃之间,并且,焊剂中重要的组成部分,如碳酸锂达到了一定高温的条件下,会产生化学分解,使该焊剂性能减弱乃至失灵。与此不同,纳米材料各组成物,得益于纳米材料充足的活性,在烧结过程中用时更短,能耗更低,在低温情况下也可以烧结而不至于产生材料分解现象。
2.2在焊接结构中的应用
2.2.1改善接头组织不均匀性。不同焊接接头的性能差异,主要是由于热影响区、焊缝之间的微粒组织不均匀性引起的,解决方法通常是表面纳米化处理,这样就可以使内部组织均匀,使接头表面晶粒大小基本一致。通过高能喷丸纳米化技术的处理,表层原始组织的内部结构发生了改变,有截然不同的3个区域形成了等轴状纳米晶的形状,且微粒之间尺寸均匀。
2.2.2提高焊接接头的抗磨损性能,延长工件使用寿命。在焊接接头的表面,经纳米化处理的比不经纳米化处理的对比件材料硬度更大,晶粒更小。因此,经纳米化处理的工件更为耐磨,实际使用寿命更长。
2.2.3提高焊接接头疲劳寿命。运用纳米化处理,如超声速微粒轰击等表面机械加工处理,可以转化接头工件表层的残余拉伸应力,使之变为残余压应力,这样相比起未经该方法加工的工件裂纹发生率会减少,焊接接头的疲劳寿命得到延长。
2.2.4改善接头抗应力腐蚀性能。接头工件本身所具有的残余拉应力,会使接头更容易被腐蚀。但若经过米化处理,即会使晶粒比以前更细小,加之所产生的压应力协同作用,将会使接头抗腐蚀能力更强。但必须看到,当压应力超过一定限度,比如超过接头材料本身的屈服强度,就会产生不良后果,如发生塑性变形,进而在表层一些硬度较高的地方产生裂痕,这样就会使材料的抗腐蚀应力反而降低,应该特别注意。
2.3难焊材料中的应用原子的短程扩散途径和纳米结构也有关系,在纳米材料中我们会看见有很多界面,因此,保证了该种材料扩散时能保持较高的速度。相比于普通材料,纳米材料熔点低,明显更容易熔化,正因为这一点,一些在高温形成的稳定或介稳相可以存在于低温环境,也可以降低高熔点材料烧结温度。
2.4其他方面的应用纳米技术和材料在很多方面和领域都应用广泛,如纳米材料应用在元器件的制造上,能提高芯片的集成程度,使电子元件更小更便携;纳米材料应用在焊接设备,能使设备体积更小,容量更大;相比起其他材料,采用纳米材料加工而成的传感器,比普通传感器更加灵敏,精度更高更精密,能准确控制焊接参数,使焊接产品质量更好;尤其是采用纳米材料加工的导电嘴比普通导电嘴更耐磨,更耐腐蚀,被广泛应用在高强度焊丝的大电流焊接等众多工序和领域。
3结束语
1、各国竞相出台纳米科技发展战略和计划
由于纳米技术对国家未来经济、社会发展及国防安全具有重要意义,世界各国(地区)纷纷将纳米技术的研发作为21世纪技术创新的主要驱动器,相继制定了发展战略和计划,以指导和推进本国纳米科技的发展。目前,世界上已有50多个国家制定了国家级的纳米技术计划。一些国家虽然没有专项的纳米技术计划,但其他计划中也往往包含了纳米技术相关的研发。
(1)发达国家和地区雄心勃勃
为了抢占纳米科技的先机,美国早在2000年就率先制定了国家级的纳米技术计划(NNI),其宗旨是整合联邦各机构的力量,加强其在开展纳米尺度的科学、工程和技术开发工作方面的协调。2003年11月,美国国会又通过了《21世纪纳米技术研究开发法案》,这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。
日本政府将纳米技术视为“日本经济复兴”的关键。第二期科学技术基本计划将生命科学、信息通信、环境技术和纳米技术作为4大重点研发领域,并制定了多项措施确保这些领域所需战略资源(人才、资金、设备)的落实。之后,日本科技界较为彻底地贯彻了这一方针,积极推进从基础性到实用性的研发,同时跨省厅重点推进能有效促进经济发展和加强国际竞争力的研发。
欧盟在2002—2007年实施的第六个框架计划也对纳米技术给予了空前的重视。该计划将纳米技术作为一个最优先的领域,有13亿欧元专门用于纳米技术和纳米科学、以知识为基础的多功能材料、新生产工艺和设备等方面的研究。欧盟委员会还力图制定欧洲的纳米技术战略,目前,已确定了促进欧洲纳米技术发展的5个关键措施:增加研发投入,形成势头;加强研发基础设施;从质和量方面扩大人才资源;重视工业创新,将知识转化为产品和服务;考虑社会因素,趋利避险。另外,包括德国、法国、爱尔兰和英国在内的多数欧盟国家还制定了各自的纳米技术研发计划。
(2)新兴工业化经济体瞄准先机
意识到纳米技术将会给人类社会带来巨大的影响,韩国、中国台湾等新兴工业化经济体,为了保持竞争优势,也纷纷制定纳米科技发展战略。韩国政府2001年制定了《促进纳米技术10年计划》,2002年颁布了新的《促进纳米技术开发法》,随后的2003年又颁布了《纳米技术开发实施规则》。韩国政府的政策目标是融合信息技术、生物技术和纳米技术3个主要技术领域,以提升前沿技术和基础技术的水平;到2010年10年计划结束时,韩国纳米技术研发要达到与美国和日本等领先国家的水平,进入世界前5位的行列。
中国台湾自1999年开始,相继制定了《纳米材料尖端研究计划》、《纳米科技研究计划》,这些计划以人才和核心设施建设为基础,以追求“学术卓越”和“纳米科技产业化”为目标,意在引领台湾知识经济的发展,建立产业竞争优势。
(3)发展中大国奋力赶超
综合国力和科技实力较强的发展中国家为了迎头赶上发达国家纳米科技发展的势头,也制定了自己的纳米科技发展战略。中国政府在2001年7月就了《国家纳米科技发展纲要》,并先后建立了国家纳米科技指导协调委员会、国家纳米科学中心和纳米技术专门委员会。目前正在制定中的国家中长期科技发展纲要将明确中国纳米科技发展的路线图,确定中国在目前和中长期的研发任务,以便在国家层面上进行指导与协调,集中力量、发挥优势,争取在几个方面取得重要突破。鉴于未来最有可能的技术浪潮是纳米技术,南非科技部正在制定一项国家纳米技术战略,可望在2005年度执行。印度政府也通过加大对从事材料科学研究的科研机构和项目的支持力度,加强材料科学中具有广泛应用前景的纳米技术的研究和开发。
2、纳米科技研发投入一路攀升
纳米科技已在国际间形成研发热潮,现在无论是富裕的工业化大国还是渴望富裕的工业化中国家,都在对纳米科学、技术与工程投入巨额资金,而且投资迅速增加。据欧盟2004年5月的一份报告称,在过去10年里,世界公共投资从1997年的约4亿欧元增加到了目前的30亿欧元以上。私人的纳米技术研究资金估计为20亿欧元。这说明,全球对纳米技术研发的年投资已达50亿欧元。
美国的公共纳米技术投资最多。在过去4年内,联邦政府的纳米技术研发经费从2000年的2.2亿美元增加到2003年的7.5亿美元,2005年将增加到9.82亿美元。更重要的是,根据《21世纪纳米技术研究开发法》,在2005~2008财年联邦政府将对纳米技术计划投入37亿美元,而且这还不包括国防部及其他部门将用于纳米研发的经费。
日本目前是仅次于美国的第二大纳米技术投资国。日本早在20世纪80年代就开始支持纳米科学研究,近年来纳米科技投入迅速增长,从2001年的4亿美元激增至2003年的近8亿美元,而2004年还将增长20%。
在欧洲,根据第六个框架计划,欧盟对纳米技术的资助每年约达7.5亿美元,有些人估计可达9.15亿美元。另有一些人估计,欧盟各国和欧盟对纳米研究的总投资可能两倍于美国,甚至更高。
中国期望今后5年内中央政府的纳米技术研究支出达到2.4亿美元左右;另外,地方政府也将支出2.4亿~3.6亿美元。中国台湾计划从2002~2007年在纳米技术相关领域中投资6亿美元,每年稳中有增,平均每年达1亿美元。韩国每年的纳米技术投入预计约为1.45亿美元,而新加坡则达3.7亿美元左右。
就纳米科技人均公共支出而言,欧盟25国为2.4欧元,美国为3.7欧元,日本为6.2欧元。按照计划,美国2006年的纳米技术研发公共投资增加到人均5欧元,日本2004年增加到8欧元,因此欧盟与美日之间的差距有增大之势。公共纳米投资占GDP的比例是:欧盟为0.01%,美国为0.01%,日本为0.02%。
另外,据致力于纳米技术行业研究的美国鲁克斯资讯公司2004年的一份年度报告称,很多私营企业对纳米技术的投资也快速增加。美国的公司在这一领域的投入约为17亿美元,占全球私营机构38亿美元纳米技术投资的46%。亚洲的企业将投资14亿美元,占36%。欧洲的私营机构将投资6.5亿美元,占17%。由于投资的快速增长,纳米技术的创新时代必将到来。
3、世界各国纳米科技发展各有千秋
各纳米科技强国比较而言,美国虽具有一定的优势,但现在尚无确定的赢家和输家。
(1)在纳米科技论文方面日、德、中三国不相上下
根据中国科技信息研究所进行的纳米论文统计结果,2000—2002年,共有40370篇纳米研究论文被《2000—2002年科学引文索引(SCI)》收录。纳米研究论文数量逐年增长,且增长幅度较大,2001年和2002年的增长率分别达到了30.22%和18.26%。
2000—2002年纳米研究论文,美国以较大的优势领先于其他国家,3年累计论文数超过10000篇,几乎占全部论文产出的30%。日本(12.76%)、德国(11.28%)、中国(10.64%)和法国(7.89%)位居其后,它们各自的论文总数都超过了3000篇。而且以上5国2000—2002年每年的纳米论文产出大都超过了1000篇,是纳米研究最活跃的国家,也是纳米研究实力最强的国家。中国的增长幅度最为突出,2000年中国纳米论文比例还落后德国2个多百分点,到2002年已经超过德国,位居世界第三位,与日本接近。
在上述5国之后,英国、俄罗斯、意大利、韩国、西班牙发表的论文数也较多,各国3年累计论文总数都超过了1000篇,且每年的论文数排位都可以进入前10名。这5个国家可以列为纳米研究较活跃的国家。
另外,如果欧盟各国作为一个整体,其论文量则超过36%,高于美国的29.46%。
(2)在申请纳米技术发明专利方面美国独占鳌头
据统计:美国专利商标局2000—2002年共受理2236项关于纳米技术的专利。其中最多的国家是美国(1454项),其次是日本(368项)和德国(118项)。由于专利数据来源美国专利商标局,所以美国的专利数量非常多,所占比例超过了60%。日本和德国分别以16.46%和5.28%的比例列在第二位和第三位。英国、韩国、加拿大、法国和中国台湾的专利数也较多,所占比例都超过了1%。
专利反映了研究成果实用化的能力。多数国家纳米论文数与专利数所占比例的反差较大,在论文数最多的20个国家和地区中,专利数所占比例超过论文数所占比例的国家和地区只有美国、日本和中国台湾。这说明,很多国家和地区在纳米技术研究上具备一定的实力,但比较侧重于基础研究,而实用化能力较弱。
(3)就整体而言纳米科技大国各有所长
美国纳米技术的应用研究在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪等领域快速发展。随着纳米技术在癌症诊断和生物分子追踪中的应用,目前美国纳米研究热点已逐步转向医学领域。医学纳米技术已经被列为美国国家的优先科研计划。在纳米医学方面,纳米传感器可在实验室条件下对多种癌症进行早期诊断,而且,已能在实验室条件下对前列腺癌、直肠癌等多种癌症进行早期诊断。2004年,美国国立卫生研究院癌症研究所专门出台了一项《癌症纳米技术计划》,目的是将纳米技术、癌症研究与分子生物医学相结合,实现2015年消除癌症死亡和痛苦的目标;利用纳米颗粒追踪活性物质在生物体内的活动也是一个研究热门,这对于研究艾滋病病毒、癌细胞等在人体内的活动情况非常有用,还可以用来检测药物对病毒的作用效果。利用纳米颗粒追踪病毒的研究也已有成果,未来5~10年有望商业化。
虽然医学纳米技术正成为纳米科技的新热点,纳米技术在半导体芯片领域的应用仍然引人关注。美国科研人员正在加紧纳米级半导体材料晶体管的应用研究,期望突破传统的极限,让芯片体积更小、速度更快。纳米颗粒的自组装技术是这一领域中最受关注的地方。不少科学家试图利用化学反应来合成纳米颗粒,并按照一定规则排列这些颗粒,使其成为体积小而运算快的芯片。这种技术本来有望取代传统光刻法制造芯片的技术。在光学新材料方面,目前已有可控直径5纳米到几百纳米、可控长度达到几百微米的纳米导线。
日本纳米技术的研究开发实力强大,某些方面处于世界领先水平,但尚未脱离基础和应用研究阶段,距离实用化还有相当一段路要走。在纳米技术的研发上,日本最重视的是应用研究,尤其是纳米新材料研究。除了碳纳米管外,日本开发出多种不同结构的纳米材料,如纳米链、中空微粒、多层螺旋状结构、富勒结构套富勒结构、纳米管套富勒结构、酒杯叠酒杯状结构等。
在制造方法上,日本不断改进电弧放电法、化学气相合成法和激光烧蚀法等现有方法,同时积极开发新的制造技术,特别是批量生产技术。细川公司展出的低温连续烧结设备引起关注。它能以每小时数千克的速度制造粒径在数十纳米的单一和复合的超微粒材料。东丽和三菱化学公司应用大学开发的新技术能把制造碳纳米材料的成本减至原来的1/10,两三年内即可进入批量生产阶段。
日本高度重视开发检测和加工技术。目前广泛应用的扫描隧道显微镜、原子力显微镜、近场光学显微镜等的性能不断提高,并涌现了诸如数字式显微镜、内藏高级照相机显微镜、超高真空扫描型原子力显微镜等新产品。科学家村田和广成功开发出亚微米喷墨印刷装置,能应用于纳米领域,在硅、玻璃、金属和有机高分子等多种材料的基板上印制细微电路,是世界最高水平。
日本企业、大学和研究机构积极在信息技术、生物技术等领域内为纳米技术寻找用武之地,如制造单个电子晶体管、分子电子元件等更细微、更高性能的元器件和量子计算机,解析分子、蛋白质及基因的结构等。不过,这些研究大都处于探索阶段,成果为数不多。
欧盟在纳米科学方面颇具实力,特别是在光学和光电材料、有机电子学和光电学、磁性材料、仿生材料、纳米生物材料、超导体、复合材料、医学材料、智能材料等方面的研究能力较强。
中国在纳米材料及其应用、扫描隧道显微镜分析和单原子操纵等方面研究较多,主要以金属和无机非金属纳米材料为主,约占80%,高分子和化学合成材料也是一个重要方面,而在纳米电子学、纳米器件和纳米生物医学研究方面与发达国家有明显差距。
4、纳米技术产业化步伐加快
目前,纳米技术产业化尚处于初期阶段,但展示了巨大的商业前景。据统计:2004年全球纳米技术的年产值已经达到500亿美元,2010年将达到14400亿美元。为此,各纳米技术强国为了尽快实现纳米技术的产业化,都在加紧采取措施,促进产业化进程。
美国国家科研项目管理部门的管理者们认为,美国大公司自身的纳米技术基础研究不足,导致美国在该领域的开发应用缺乏动力,因此,尝试建立一个由多所大学与大企业组成的研究中心,希望借此使纳米技术的基础研究和应用开发紧密结合在一起。美国联邦政府与加利福尼亚州政府一起斥巨资在洛杉矾地区建立一个“纳米科技成果转化中心”,以便及时有效地将纳米科技领域的基础研究成果应用于产业界。该中心的主要工作有两项:一是进行纳米技术基础研究;二是与大企业合作,使最新基础研究成果尽快实现产业化。其研究领域涉及纳米计算、纳米通讯、纳米机械和纳米电路等许多方面,其中不少研究成果将被率先应用于美国国防工业。
美国的一些大公司也正在认真探索利用纳米技术改进其产品和工艺的潜力。IBM、惠普、英特尔等一些IT公司有可能在中期内取得突破,并生产出商业产品。一个由专业、商业和学术组织组成的网络在迅速扩大,其目的是共享信息,促进联系,加速纳米技术应用。
日本企业界也加强了对纳米技术的投入。关西地区已有近百家企业与16所大学及国立科研机构联合,不久前又建立了“关西纳米技术推进会议”,以大力促进本地区纳米技术的研发和产业化进程;东丽、三菱、富士通等大公司更是纷纷斥巨资建立纳米技术研究所,试图将纳米技术融合进各自从事的产业中。
欧盟于2003年建立纳米技术工业平台,推动纳米技术在欧盟成员国的应用。欧盟委员会指出:建立纳米技术工业平台的目的是使工程师、材料学家、医疗研究人员、生物学家、物理学家和化学家能够协同作战,把纳米技术应用到信息技术、化妆品、化学产品和运输领域,生产出更清洁、更安全、更持久和更“聪明”的产品,同时减少能源消耗和垃圾。欧盟希望通过建立纳米技术工业平台和增加纳米技术研究投资使其在纳米技术方面尽快赶上美国。
论文摘要: 纳米技术作为一种新兴的科学技术,随着技术的发展,纳米技术已经被日趋应用于生活领域的各个方面。本文回顾了纳米技术和纳米材料的发展过程并对纳米材料在食品安全的应用进行了介绍和论述。
纳米技术是20世纪末兴起并迅速发展的一项高科技技术,随着研究的深入和科学的发展,纳米技术已经日趋成熟并广泛的应用于各种领域,近年来纳米技术在医药上的许多研究成果正逐步地应用于食品行业,在此技术上开发、生产了许多新型的食品以及具有更好的功效和特殊功能的保健食品,纳米材料在食品安全上也发挥着越来越重要的作用。
纳米是一种几何尺寸的度量单位,l纳米为百万分之一毫米,即十亿分之一米的长度。以纳米为基础的纳米技术在20世纪90年代初起得到迅速发展并先后兴起了一系列的像纳米材料学、纳米电子学、纳米化学、纳米生物学、纳米生物技术和纳米药物学,纳米技术就是一种多学科的交叉技术,最终实现利用纳米机构所具有的功能制造出有特殊功能的产品和材料。因此,利用纳米技术制造出来的材料就具有微观性和一些普通材料所不具有的功能。
随着纳米技术的发展,纳米食品生产也取得了很大的成就。目前,纳米食品产品超过300种,一些带有纳米级别添加剂的食品和维生素已经实现商业化。据预测纳米食品市场在2010年将达到204亿美元,因此纳米技术在食品上的研究有着很大的发展潜力。纳米技术在食品上的研究和应用主要包括纳米食品加工、纳米包装材料和纳米检测技术等方面。
所谓纳米食品是指在生产、加工或包装过程中采用了纳米技术手段或工具的食品。纳米食品不仅仅是指利用了纳米技术的食品,更大程度上指里哟个纳米技术对食品进行了改造从而改变食品性能的食品。尤其是利用纳米技术改造过结构的食品在营养方面会有一个很大的提高,在这方面应用最广泛主要有钙、硒等矿物质制剂、维生素制剂、添加营养素的钙奶与豆奶、纳米茶等。
然而纳米食品也存在一些问题,首先由于对于纳米食品的加工主要是球磨法这就使得在纳米食品生产的过程中容易产生粉料污染,同时现有的纳米技术也会产生成材料的功能性无法预测,纳米结构的稳定性不高等问题。纳米食品还存在另外问题那就关于纳米食品的安全检测并没有个一个同一的标准。目前,国际上尚未形成统一的针对纳米食品的生物安全性评价标准,大多数是短期评价方法,短期的模型很难对纳米食品的生物效应有彻底的认识。而部分纳米食品存存在一些有害成分,并且经过纳米化后,这些物质更加很容易进入细胞甚至细胞核内,因此副作用也就越大,而这些由于安全检测的标准不统一可能在检测的时候检测不出来,因此纳米食品的安全标准有待进一步统一。虽然纳米食品存在一系列的问题但是纳米技术在食品包装和保险技术中却得到了很好的应用。
首先,在已有的包装材料中加入一定的纳米微粒可以增加包装材料的抗菌性从而产生杀菌功能。目前一些冰箱的生产技术中已经应用了这种技术生产出了一些抗菌性的冰箱。
其次,由于纳米材料的特殊性质,加入一定的纳米微粒还可以改变现有的包装材料的性能,从而进一步保证食品的安全。目前,部分学者已经成功的将纳米技术应用玉改进玻璃和陶瓷容器的性能,增加了其韧性。同时,由于纳米微粒对紫外线有吸收能力,因此在塑料包装材料中加入一些纳米微粒还可以防止塑料包装的老化,增加使用寿命。从而为食品生产提供了性能更加优越的包装容器。
第三,由于纳米材料的力磁电热的性质,使得纳米材料有着优越的敏感性。一些学者已经在研究将纳米材料的敏感性应用到防伪包装上面并取得了一定的成就。新的防伪包装的产生,无疑能够进一步加强普通食品和纳米食品的安全。
第四,经过研究发现纳米技术和纳米材料的一些性能能够很好的解决食品的保鲜问题。
经过研究发现传统的食品保鲜包转,在起到保鲜功能的同时还能够产生乙烯,而乙烯又反过来加剧了食品的腐蚀,因此可以说传统的食品保鲜包转并没有能够很好的起到保鲜功能。在纳米技术在研究过程中,发现纳米Ag粉具有对乙烯进行催化其氧化的作用。所以只要在现有的保鲜包转材料中加入一些纳米Ag粉,就可以加速传统保鲜包转材料产生的乙烯的氧化从而抑制乙烯的产生,进而产生更好的保鲜效果。
综上所述纳米技术虽然还有一些不足和缺陷,但是经过多年的研究和发展纳米技术已经取得了很大的进步和发展,并且已经开始应用于生产和生活领域。纳米技术和纳米材料以其特殊的性能不紧能够生产出性质更加优越的纳米食品同时通过改善包装材料还可以进一步提高食品的安全。
参考文献
[1]杨安树,陈红兵.纳米技术在食品加工中的应用[J].食品 科技,2007(9).
[2]张汝冰,刘宏英,李凤生.纳米材料在催化领域的应用及 研究进展[J].化工新型材料,1999(5).
[3]何碧烟,欧光南.食品添加剂对番茄红素稳定性的影响 [J].集美大学学报:自然科学版,2000(1).
[4]郭景坤,冯楚德.纳米陶瓷的最近进展[J].材料研究学 报,1995(5).
[5]黄占杰.无机抗菌剂的发展与应用[J].材料导报,1999 (2).
[6]张倩倩.纳米粒子增强蛋白质直接电子传递及其传感应用 [D].南京师范大学,2007 .
[7]张涛,江波,沐万孟.纳米技术及其在食品中的应用研究 进展[J].安徽农业科学.
[8]郭卫红,李盾,唐颂超,苏诚伟,徐种德.纳米材料及其 在聚合物改性中的应用[J].工程塑料应用,1998(4).
[9]袁飞,徐宝梁,黄文胜,唐英章.纳米技术在世界范围内 食品工业中的应用[J].食品科技.
纳米技术作为当前发展最迅速、研究最广泛、投入最多的科学技术之一,被誉为21世纪的科学,并且和生物工程一起被认为是未来科技的两大重要前沿。从纳米技术的发展来看,纳米测量技术的地位和作用是不容忽视的。纳米加工和制造离不开纳米测量,精密计量已不能适应纳米技术发展的要求,而且成为了纳米技术发展的瓶颈。因此,纳米测量技术和测量装置,不仅是21世纪纳米技术实用过程中必须关注的焦点,而且也是21世纪计量测试领域研究的重中之重。在纳米技术研究中,原子力显微镜(AFM)一直发挥着重要作用。
对于纳米技术的基础教学而言, AFM无疑是学生们感知纳米量级的最直接的方式之一。因此,本论文针对学生特点及教学要求,将AFM工作原理及实际扫描后得到的图片引入到课堂中进行辅助教学,取得了一定的效果。
一、AFM引入基础教学
纳米级位移测量技术至今尚未有明确的定义。通常认为测量精度或分辨率在0.5~100纳米之间的位移测量技术,统称为纳米级位移测量技术。纳米测量技术的内涵涉及纳米尺度的评价、成份、微细结构和物质特性的纳米尺度的测量,它是在纳米尺度上研究材料和器件的结构与性能、发现新现象、发展新方法、创造新技术的基础。纳米测量所涉及的两个重要领域就是纳米长度测量和纳米级的表面轮廓测量[1]。
原子力显微镜(atomic force microscope,简称AFM)是利用微悬臂感受和放大悬臂上探针与受测样品原子之间的作用力,从而达到检测的目的,具有原子级的分辨率[2]。
原子力显微镜研究对象可以是有机固体、聚合物以及生物大分子等,其可以在空气或者液体下对样品直接进行成像,分辨率很高。因此,AFM被广泛应用于纳米长度测量和纳米级的表面轮廓测量中。
在教学中,单纯依靠数学推演来讲解,并不能收到很好的效果。例如学生们单从概念上很难想象1纳米,1微米到底有多大,作材料表面形貌到底是什么样子等。因此,通过实验教学中,使用AFM来检测不同量级的研究对象,可以加深学生们的理解,从而增强学生的实际应用能力。
二、AFM教学实例
针对纳米测量所涉及的两个重要领域:纳米长度测量和纳米级的表面轮廓测量。列举了AFM扫描的利用多光束激光干涉光刻制备单晶硅形貌图。
图2,图3和图4为AFM扫描的二维图像,观测者可以直接看到被测样品的表面形貌,不仅如此,AFM二维图像还可以形成相应的三维像,获得样品表面结构的深度,大小以及长度等重要信息参数,如图5所示。
通过原子力显微镜对样品形貌的扫描,可以让学生更为直观地了解AFM以及纳米测量的相关概念及原理。同时,清晰的扫描图像可以进一步促进学生对教学内容的理解和认识。
论文摘要:纳米尺寸开辟科学新领域,介绍纳米材料的神奇特性及在生活中的应用。
人类对物质世界的研究,曾小到原子、分子,大到宇宙空间。从无限小和无限大两个物质尺寸去认识物质,使人们了解到世界是物质的。物质是由原子或分子构成的,原子、分子是保持物质化学、物理理特性的最小微粒。这为人类认识世界、改造世界推进科学的向前发展提供了坚实的理论基础,也产生了一个个的科学原理和定理,推动了人类生产和生活的不断向前发展。
随着科学研究的进一步发展,人们发现当物质达到纳米尺度以后,大约在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。这种既不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观物质的特殊性能的物质构成的材料,即为纳米材料。
过去,人们只注意原子、分子,或者宇宙空间,常常忽略他们的中间领域,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的范围的性能。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。材料在尺寸上达到纳米尺度,大约是在1~100纳米这个范围空间,就会产生特殊的表面效应,体积效应,量子尺寸效应,量子隧道效应等及由这些效应所引起的诸多奇特性能。拥有一系列的新颖的物理和化学特性,这些特性在光、电、磁、催化等方面具有非常重大应用价值。
近年来,已在医药、生物、环境保护和化工等方面得到了应用,并显示出它的独特魅力。
1医学方面的应用:
目前,国际医学行业面临新的决策,那就是用纳米尺度发展制药业。纳米生物医学就是从动植物中提取必要的物质,然后在纳米尺度组合,最大限度发挥药效,这恰恰是我国中医的想法,随着健康科学的发展,人们对药物的要求越来越高。控制药物释放减少副作用,提高药效,发展药物定向治疗,必须凭借纳米技术。纳米粒子可使药物在人体内方便传输。用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体,可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织,尤其是以纳米磁性材料作为药物载体的靶定向药物,称为"定向导弹"。该技术是在磁性纳米微粒包覆蛋白质表面携带药物,注射到人体血管中,通过磁场导航输送到病变部位,然后释放药物。纳米粒子的尺寸小,可以在血管中自由的滚动,因此可以用检查和治疗身体各部位的病变。利用纳米系统检查和给药,避免身体健康部位受损,可以大大减小药物的毒副作用,因而深受人们的欢迎。
2在涂料方面的应用;
纳米材料由于其表面和结构的特殊性,具有一般材料难以获得的优异性能。借助于传统的涂层技术,再给涂料中添加纳米材料,可获得纳米复合体系涂层,实现功能的飞跃,使得传统涂层功能改性从而获得传统涂层没有的功能,如;有超硬、耐磨,抗氧化、耐热、阻燃、耐腐蚀、变色等。在涂料中加入纳米材料,可进一步提高其防护能力,实现防紫外线照射,耐大气侵害和抗降解等,在卫生用品上应用可起到杀菌保结作用。在建材产品如玻璃中加入适宜的纳米材料,可达到减少光的透射和热估递效果,产生隔热,阻燃等效果。由于氧化物纳米微粒的颜色不同,这样可以通过复合控制涂料的颜色,克服碳黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅限粒径而变,而具有随角度变色的效应。在汽车的装饰喷涂业中,将纳米Tio2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中,能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果,从而使传统汽车面色彩多样化。
3在化工方面的应用;
化工业影响到人类生活的方方面面,如果在化工业中采用纳米技术,将更显示出独特畦力。在橡胶塑料等化工领域,纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米Sio2,可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米Al2O3和SiO2,加入到普通橡胶中,可以提高橡胶的耐磨性和介电特性,而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料,可以提高塑料的强度和韧性,而且致密性和防水性也相应提高。最近又开发了食品包装的TiO2.纳米TiO2能够强烈吸收太阳光中的紫外线,产生很强的光化学活性,可以用光催化降解工业废水中的有利污染物,具有除净度高,无二次污染,适用性广泛等优点,在环保水处理中有着很好的应用前景。
4其他生活方面的应用:
论文关键词 纳米技术 刑事侦查 潜指纹鉴定
指纹又称之为手纹,指的是基于人体手部皮肤的纹理。由于指纹的生理结构及特征体系具有高度的特殊性,因此在刑侦领域中作为一种物证,其优越性十分明显。就目前而言,传统的潜指纹鉴定方法还存在一些明显的缺陷,例如:不具灵敏性、不具准确性以及在信息提取过程中常常受到限制等。近年来,随着纳米技术的日益成熟与完善,相关研究者开始研究纳米技术在潜指纹显现方面的应用。鉴于此,本课题对“纳米技术在刑事侦查潜指纹鉴定中的应用”进行分析与探究具有尤为深远的重要意义。
一、传统潜指纹显现方法应用现状分析
显现潜指纹只要是采用一种管线或者一种物质,将其作用在基于指纹印痕的汗液等物质中,让难以发现的汗液指纹变成可以看见的图像。因为指纹中存在的课题表面物质其种类具有繁多性,所以对于指纹显现方法的灵活性有了很高的要求。并且,以显现原理的异同为依据,可将潜指纹显现方法归分为三类:物理吸附法、化学显现法及光学显现法。
物理吸附法主要是对汗液物质的黏附作用进行利用,并把另一种物质吸附至指纹纹线上面,进而达到显色的效果。如果潜指纹中残留的指纹物质大约为750ng的情况下,利用此方法获取清晰度极高的指纹显现。化学显现法主要是对某化学试剂进行利用,然后和潜指纹上的汗液物质作用产生化学反应,让无色指纹编程有色且可见的指纹。如果基于潜指纹当中的指纹植物质的含量大约在150ng的情况下,利用此方法能够获取清晰的可见指纹。光学先宪法主要是利用光线作用在潜指纹上,让其产生光化学效应,进一步获取清晰的显现指纹。
虽然在长期的演变及技术进步之下,传统潜指纹的显现方法得到了广泛的应用;但是,仍旧存在一些问题。首先,很多客观条件不具理想型的指纹样品的显现方法需要进一步完善,如人体皮肤潜指纹。其次,现有的显现试剂与显现方法存在一定程度上的安全隐患。如使用刷显法的情况下悬浮在空气里的粉尘,这类型的粉尘会对技术人员的身心健康造成极其严重的威胁。最后,使用一些有色试剂会对物证的原始状态遭遇严重破坏,还有一些试剂因为价格昂贵,所以在实际应用中不具推广使用的价值。基于上述问题,进行有效解决是非常有必要的,这样才能为刑事侦查的时效性与科学性提供基础与保障。
二、纳米技术在潜指纹显现中的应用分析
将纳米技术应用在潜指纹鉴定中,其效果显著,有多方面的优点,例如:高效、无毒害、无损耗且价格不具昂贵性等。不但能够使指纹鉴定工作对灵敏度的高要求得到满足,而且还使现状之下传统潜指纹的显现方法得到了有效解决。下面笔者便从光致发光显现潜指纹与金属纳米颗粒显现潜指纹两大方面对其应用进行分析与探究。
(一)光致发光显现潜指纹
光致发光显现潜指纹主要是把物理、化学及光学检验三者有机结合的一种方法。利用此方法,灵敏度能够达到单光子水平。把纳米材料和指纹内残留的氨基酸及油脂等物质相融合,将纳米材料的光致发光现象充分利用,进而对几何指纹物质之后的纳米材料发出的荧光进行检测,最终获取清晰度高的指纹图像。该过程便是光致发光显现潜指纹的基本原理。并且,该方法需同时具备两大要素:其一,物质需要能够对激发光进行吸收,这样才能为后面的荧光发射奠定基础。其二,发射光波的厂与激发光波的长需不相同,这样方可在背景情况下对指纹纹线进行识别。现状之下,此方法在检测上常应用到的是具备荧光特性的有机物质。但是,此类物质存在一些明显的缺陷,例如:激发光谱不够宽、成像很难分辨等。并且,它的荧光性能常受到环境因素的强烈干扰,其物质的抗光漂白能力与荧光稳定性极差。另外,它的成像发光时间短暂,使成像技术存在明显缺陷。鉴于上述种种缺陷,刑侦技术人员逐步将研究的重点方向转入了新型光致发光材料的开发及利用上面。
为了使锡箔纸上所留下的潜指纹图像信息能够清晰地识别出,澳大利亚有研究者研制出了一种纳米复合物粉末,该纳米复合物粉末主要是合成壳聚糖包被的硫化镉量子点。另外,硅纳米材料因有很大的负载容量与高比表面积,因此受到了国内外刑侦科学范畴内的广泛重视。英国有研究者将疏水性硅纳米颗粒作为骨架,以离子互相作用为基础,进而和各类染料及荧光探针有效融合,最终融合成一些掺杂硅纳米颗粒。通过实践表明,该掺杂硅纳米颗粒能够在潜指纹的显影实验当中获得优良的效果。美国有研究者将不相同的二氧化硅纳米颗粒掺杂荧光Eu3+感光剂复合物,进一步实施潜指纹显影测试。结果表明,基于四乙氧基硅烷,把1,10- 邻二947氮杂菲作为感光剂,其效果最优化的是金属箔、玻璃以及绿色树叶中的潜指纹显影,展现出了基于刑侦范畴内,镧系元素配体掺杂的干凝胶的应用能力水平。
(二)金属纳米颗粒显现潜指纹
金属材料主要是使金属粉末形式和指纹物质发生物理吸附及静电吸附。进一步使指纹图像信息中的非渗透性客体表面展现出较为新鲜的特质。但是对于粗糙客体表面及遗留时间长的潜指纹显现,其能力是具有局限性的。并且,粉末会致使工作人员的呼吸系统造成极大的威胁性。
随着纳米技术的进步,使得传统金属材料的应用范畴得到了进一步的扩大。在潜指纹的显现中,尝试应用了各种纳米材料,例如二氧化钛、氧化铁以及金属硫化物等。在尝试过程中也获取了一些优良的效果。在这其中,金属纳米颗粒因其稳定性及物理、化学性质较为突出,所以成为了现状之下潜指纹显现范畴应用最具广泛性的金属纳米材料。
金属纳米颗粒具有独特的光学特性,主要体现为以表面为基础的离子体共振。它的颜色可能跟随颗粒半径、形状及基于表面的修饰分子的改变,进而呈现出宽光谱变化,表现最明显的宽光谱变化是由蓝色转变为红色。英国有研究者以金属纳米颗粒的表面为基础,进而对可替宁抗体构建的纳米颗粒进行修饰,采用基于荧光标记中的二抗清晰显示出潜指纹图像。与此同时,还可对该指纹遗留者所遗留下来的基于汗液里的尼古丁水平进行检测,对指纹鉴定中纳米材料的功能性应用进行了扩展。
随着纳米技术的进步,潜指纹检测技术中极其重要的一个发展方向便是荧光检测。有些纳米材料具有优良的光学性质,例如:荧光激发谱较宽、发射谱窄且对称以及发射波长且可调节等。为此,此类纳米材料很好地补充了传统荧光物质所存在的缺陷性。还存在有些纳米材料或者复合材料,具备一系列奇特性能,例如:具有表面效应、小尺寸效应以及宏观量子隧道效应等。并且可在荧光的产生上增强其效应,使指纹显现能力的精准度及灵敏度得到很大程度上的提升。另外,潜指纹检测技术中还有一个重要的发展方向便是多功能集成化与基于设计过程中的一体化。如对抗体等生物分子进行结合,此类杂化纳米复合材料不但可以显现指纹光学图像,还能够进一步使基于特征身份的多方面鉴别得到实现。
三、米技术在刑事侦查潜指纹鉴定中应用所存在的问题及策略
就目前而言,对于纳米科技人才的培养及研究工作的投入,我国表现的尤为重视。并建立了多个纳米研究中心,取得了一系列关于纳米科技的科研成果。但是,对于纳米技术与潜指纹相几何的研究工作尚且还处于起始阶段,所存在的问题具有明显性。
一方面,符合指纹显现要求及条件的纳米材料还处于研究阶段。适应潜指纹显现的纳米材料需具备三个条件:(1)荧光性能具备优良特性。(2)能够在水相中稳定分散。(3)与指纹物质结合时快速且稳固。纳米晶体的种类及尺寸决定了荧光性能,对于水溶性与同指纹物质的亲和力则需要以表面修饰为途径,进而加以改善。对于理想化的纳米材料,需具备以下结构:(1)一个半导体核,例如:CdSe,它的直径巨额东了荧光的波长。(2)一个具备较大化的且带隙的半导体外壳,例如ZnS,它可使量子的产率得到提升。(3)一个亲水层,例如:巯基乙酸,则需要保证自身的水溶性。
另一方面,全部光致发光法都会面对一个难处,那便是该怎么对背景荧光对于目标物质所产生的荧光干扰进行有效解决。在指纹显现的情况下,客体物质在受到光线激发之后,极有可能产生具有强烈特性的发射光,进一步致使指纹发射出的微弱荧光被掩盖。解决此类问题有两个有效策略:其一,尽可能让指纹所产生的荧光信号比背景荧光强,利用纳米半导体复合材料同指纹物质的选择性吸附能实现该方法。对纳米半导材料实施修饰措施以后,它能够对指纹物质进行主动识别,即以化学反应为途径,进而对指纹物质所处的位置有效指出。这样,当光源照射时,背景和指纹物质间,就能够很好地区分开来。其二,让指纹所产生的荧光颜色区别于背景荧光颜色,可以改善量子点的尺寸为有效途径,让其所产生和背景差别较大的颜色。这样,就算背景荧光没有办法消除,但通过滤光设备仍然能够方便地得到指纹物质的信号荧光。
论文摘要:介绍了纳米磁性材料的用途,阐述了纳米颗粒型、纳米微晶型和磁微电子结构材料三大类纳米磁性材料的研究和应用现状。
1引言
磁性材料一直是国民经济、国防工业的重要支柱与基础,广泛地应用于电信、自动控制、通讯、家用电器等领域,在微机、大型计算机中的应用具有重要地位。信息化发展的总趋势是向小、轻、薄以及多功能方向进展,因而要求磁性材料向高性能、新功能方向发展。纳米磁性材料是指材料尺寸限度在纳米级,通常在1~100nm的准零维超细微粉,一维超薄膜或二维超细纤维(丝)或由它们组成的固态或液态磁性材料。当传统固体材料经过科技手段被细化到纳米级时,其表面和量子隧道等效应引发的结构和能态的变化,产生了许多独特的光、电、磁、力学等物理化学特能,有着极高的活性,潜在极大的原能能量,这就是“量变到质变”。
纳米磁性材料的特殊磁性能主要有:量子尺寸效应、超顺磁性、宏观量子隧道效应、磁有序颗粒的小尺寸效应、特异的表观磁性等。
2纳米磁性材料的研究概况
纳米磁性材料根据其结构特征可以分为纳米颗粒型、纳米微晶型和磁微电子结构材料三大类。
2.1纳米颗粒型
磁存储介质材料:近年来随着信息量飞速增加,要求记录介质材料高性能化,特别是记录高密度化。高记录密度的记录介质材料与超微粒有密切的关系。若以超微粒作记录单元,可使记录密度大大提高。纳米磁性微粒由于尺寸小,具有单磁畴结构,矫顽力很高的特性,用它制作磁记录材料可以提高信噪比,改善图像质量。
纳米磁记录介质:如合金磁粉的尺寸在80nm,钡铁氧体磁粉的尺寸在40nm,今后进一步提高密度向“量子磁盘”化发展,利用磁纳米线的存储特性,记录密度达400Gbit/in2,相当于每平方英寸可存储20万部红楼梦小说。
磁性液体:它是由超顺磁性的纳米微粒包覆了表面活性剂,然后弥漫在基液中而构成。利用磁性液体可以被磁场控制的特性,用环状永磁体在旋转轴密封部件产生一环状的磁场分布,从而可将磁性液体约束在磁场之中而形成磁性液体的“O”形环,且没有磨损,可以做到长寿命的动态密封。这也是磁性液体较早、较广泛的应用之一。此外,在电子计算机中为防止尘埃进入硬盘中损坏磁头与磁盘,在转轴处也已普遍采用磁性液体的防尘密封。磁性液体还有其他许多用途,如仪器仪表中的阻尼器、无声快速的磁印刷、磁性液体发电机、医疗中的造影剂等等。
纳米磁性药物:磁性治疗技术在国内外的研究领域在拓宽,如治疗癌症,用纳米的金属性磁粉液体注射进人体病变的部位,并用磁体固定在病灶的细胞附近,再用微波辐射金属加热法升到一定的温度,能有效地杀死癌细胞。另外,还可以用磁粉包裹药物,用磁体固定在病灶附近,这样能加强药物治疗作用。
电波吸收(隐身)材料:纳米粒子对红外和电磁波有吸收隐身作用。由于纳米微粒尺寸远小于红外及雷达波波长,因此纳米微粒材料对这种波的透过率比常规材料要强得多,这就大大减少波的反射率,使得红外探测器和雷达接收到的反射信号变得很微弱,从而达到隐身的作用;另一方面,纳米微粒材料的比表面积比常规粗粉大3-4个数量级,对红外光和电磁波的吸收率也比常规材料大得多,这就使得红外探测器及雷达得到的反射信号强度大大降低,因此很难发现被探测目标,起到了隐身作用。
2.2纳米微晶型
纳米微晶稀土永磁材料:稀土钕铁硼磁体的发展突飞猛进,磁体磁性能也在不断提高,目前烧结钕铁硼磁体的磁能积达到50MGOe,接近理论值64MGOe,并已进入规模生产。为进一步改善磁性能,目前已经用速凝薄片合金的生产工艺,一般的快淬磁粉晶粒尺寸为20-50nm,如作为粘结钕铁硼永磁原材料的快淬磁粉。为克服钕铁硼磁体低的居里温度,易氧化和比铁氧体高的成本价格等缺点,目前正在探索新型的稀土永磁材料,如钐铁氮、钕铁氮等化合物。另一方面,开发研制复合稀土永磁材料,将软磁相与永磁相在纳米尺寸内进行复合,就可获得高饱和磁化强度和高矫顽力的新型永磁材料。
纳米微晶稀土软磁材料:在1988年,首先发现在铁基非晶的基体中加入少量的铜和稀土,经适当温度晶化退火后,获得一种性能优异的具有超细晶粒(直径约10nm)软磁合金,后被称为纳米晶软磁合金。纳米晶磁性材料可开发成各种各样的磁性器,应用于电力电子技术领域,用作电流互感器、开关电源变压器、滤波器、漏电保护器、互感器及传感器等,可取得令人满意的经济效益。
2.3磁微电子结构材料
巨磁电阻材料:将纳米晶的金属软磁颗粒弥散镶嵌在高电阻非磁性材料中,构成两相组织的纳米颗粒薄膜,这种薄膜最大特点是电阻率高,称为巨磁电阻效应材料,在100MHz以上的超高频段显示出优良的软磁特性。由于巨磁电阻效应大,可便器件小型化、廉价,可作成各种传感器件,例如,测量位移、角度,数控机床、汽车测速,旋转编码器,微弱磁场探测器(SQUIDS)等
磁性薄膜变压器:个人电脑和手机的小型化,必须采用高频开关电源,并且工作频率越来越高,逐步提高到1~2MHz或更高。要想使高频开关电源进一步向轻薄小方向发展,立体的三维结构铁芯已经不能满足要求,只有向低维的平面结构发展,才能使高度更薄、长度更短、体积更小。对于10~25W小功率开关电源,将采用印刷铁芯和磁性薄膜铁芯。几个微米厚的磁性薄膜,基本上不成形三维立体结构,而是二维平面结构,其物理特性也与原来的立体结构不同,可以获得前所未有的高性能和综合性能。
磁光存储器:当前只读和一次刻录式的光盘已经广泛应用,但是可重复写、擦的光盘还没有产业化生产。最具有发展前途的是磁性材料介质的磁光存储器,其可以像磁盘一样反复多次地重复记录。目前大量使用的软磁盘,由于材料介质和记录磁头的局限性,其存储密度已经达到极限;另外其已经不能满足信息技术的发展要求,无法在一张盘上存储更多的图象和数据。采用磁光盘存储,就能在一张盘上记录数千兆字节到数十千兆字节的容量,并且能反复地擦写使用。
3展望
纳米技术是本世纪前20年的主导技术,纳米材料是纳米技术的核心,是21世纪最有前途的材料,也是纳米技术的应用基础之一。纳米科技的发展给传统磁性产业带来了跨越式发展的重大机遇和挑战,纳米级磁性材料的开发和研究是磁性材料发展的一个必然方向,但同时也应重视用纳米技术改造传统产业和对现有材料进行纳米改性方面的研究,以全面提高企业的技术水平和竞争能力,在世界民族之林树立中华民族的大旗。
参考文献
[1]?@王瑞金.磁流体技术的应用与发展[J].新技术新工艺,2001,(10):15-18.
[2]?@许改霞,王平,李蓉等.纳米传感技术及其在生物医学中的应用[J].国外医学生物工程分册,2002,25(2):49-54.