新材料及其應(yīng)用

第四節(jié)

新材料及其應(yīng)用第二章物質(zhì)性質(zhì)的初步認(rèn)識(shí)

1．納米是什么物理量的單位？2．什么叫納米材料？3．舉例說(shuō)明納米材料有哪些神奇的效果？4．什么叫“綠色能源”?使用“綠色能源”有什么好處？5．記憶合金的主要成分是什么？6．記憶合金有什么獨(dú)特的物理特性？思考讀中思：閱讀課本55、56頁(yè)內(nèi)容思考預(yù)習(xí)檢查：

1、納米技術(shù)是指納米尺度內(nèi)的科學(xué)技術(shù)，它是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的前沿，納米是一個(gè)很小的

單位，1nm=

m；2、我們?cè)谌粘Ｉ钪虚L(zhǎng)期使用的干電池具有輕便的優(yōu)點(diǎn)，但只能使用一次，丟棄后會(huì)

；鉛蓄電池能反復(fù)使用，但是又

了；用鋰做的電極制造出的鋰離子電池，它具有體積

，質(zhì)量

，能夠多次充電，對(duì)環(huán)境污染

，等特點(diǎn)。最理想的綠色能源是

。3、記憶合金的主要成分是

和

，它的物理性質(zhì)是當(dāng)溫度達(dá)到一定的數(shù)值時(shí)材料內(nèi)部的

結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致了

的變化。長(zhǎng)度1x10－9污染環(huán)境笨重小輕小太陽(yáng)能鎳鈦外形晶體一、納米材料將某些物質(zhì)的尺度加工到1～100nm時(shí)，它們的物理性質(zhì)或者化學(xué)性質(zhì)與較大尺度時(shí)相比，發(fā)生了異常的變化，具有一些特殊的用途，這種材料稱為納米材料。

1nm=m10-9學(xué)中引納米技術(shù)的應(yīng)用納米墻壁漆抗沾污、殺菌、防霉、耐洗刷、耐水納米領(lǐng)帶防水、防污、拒油、抗菌、防火阻燃、抗紫外線、不退色

納米電子元件工作速度快、功耗低、體積小、重量輕納米水杯抑菌作用、活化水、分解毒素

納米機(jī)器人清除有害物質(zhì)、修復(fù)損壞基因、激活細(xì)胞能量、維護(hù)人體健康和延長(zhǎng)人類(lèi)壽命

納米手機(jī)防水、防劃、防菌、防污染、防靜電、納米尺寸物質(zhì)引起的一系列效應(yīng):第一方面：可能控制材料的基本性質(zhì)如熔點(diǎn)、磁性、電容甚至顏色，而不改變物質(zhì)的化學(xué)成份。第二方面是納米動(dòng)力學(xué)；主要是微機(jī)械和微電機(jī)，或總稱為微型電動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)，用于有傳動(dòng)機(jī)械的微型傳感器和執(zhí)行器、光纖通訊系統(tǒng)，特種電子設(shè)備、醫(yī)療和診斷儀器等。納米尺寸物質(zhì)引起的一系列效應(yīng):第三方面是納米生物學(xué)和納米藥物學(xué)。利用納米技術(shù)，人們已經(jīng)可以操縱單個(gè)的生物大分子。操縱生物大分子，被認(rèn)為是有可能引發(fā)第二次生物學(xué)革命的重要技術(shù)之一。第四方面是納米電子學(xué)，包括基于量子效應(yīng)的納米電子器件、納米結(jié)構(gòu)的光/電性質(zhì)、納米電子材料的表征，以及原子操縱和原子組裝等。與電子器件相比，量子器件具有高速(速度可提高1000倍)、低耗(能耗降低1000倍)、高效、高集成度、經(jīng)濟(jì)可靠等優(yōu)點(diǎn)。一位學(xué)者給我們列出了這樣一些數(shù)字：根據(jù)國(guó)際上通行的能源預(yù)測(cè)，石油將在40年時(shí)間內(nèi)枯竭，天然氣將在60年內(nèi)用光，煤炭也只能用220年。

世界各地的人們已經(jīng)意識(shí)到那種無(wú)節(jié)制的能源消耗將會(huì)導(dǎo)致地球環(huán)境條件的進(jìn)一步惡化，造成對(duì)人類(lèi)生活方式的破壞。現(xiàn)在，世界各國(guó)都在積極開(kāi)發(fā)各類(lèi)新能源，特別是可再生的“綠色能源”。能源危機(jī)！1、鋰電池：體積小，質(zhì)量輕，能夠多次充電使用，對(duì)環(huán)境的污染?。?、硅光電池：把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，并且對(duì)環(huán)境完全不會(huì)造成污染；二、“綠色能源”3、氫燃料：無(wú)污染、無(wú)噪聲、高效率太陽(yáng)能電池的開(kāi)發(fā)4、美國(guó)波音公司開(kāi)發(fā)的由砷化鎵半導(dǎo)體同銻化鎵半導(dǎo)體重疊而成的太陽(yáng)能電池，光電轉(zhuǎn)換率高達(dá)到36%，但這種太陽(yáng)能太貴，只能用與衛(wèi)星上使用。1、單晶硅太陽(yáng)能電池，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化電能的效率為20%左右，價(jià)格比較貴。2、多晶硅太陽(yáng)能電池，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化電能的效率小于20%，價(jià)格比較高。3、非晶態(tài)硅太陽(yáng)能電池，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化電能的效率只有13%左右，價(jià)格比較便宜，適合推廣使用。了解一下是一種既能遮陽(yáng)又能為使用者提供小型自動(dòng)風(fēng)扇的帽子，俗稱太陽(yáng)能風(fēng)涼帽

1、記憶合金的主要成份是

和

。2、記憶合金的物理性質(zhì)：當(dāng)物體溫度達(dá)到一定的數(shù)值時(shí)，材料內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致了外形的變化。鎳鈦三：記憶合金光電子材料光電子工業(yè)異軍突起，它包括光通信、光計(jì)算、激光加工、激光醫(yī)療、激光印刷、激光影視、激光儀器、激光受控?zé)岷朔磻?yīng)、激光分離同位素、激光制導(dǎo)等許多方面。LED發(fā)光產(chǎn)品

藍(lán)寶石晶體

拓展延伸光導(dǎo)纖維由光導(dǎo)纖維構(gòu)成的光纜電子紙

“電子紙”是一種超薄、超輕的顯示器。ＬＧ飛利浦開(kāi)發(fā)的這款１４英寸彩色顯示器薄如紙張，并且可以隨意折疊彎曲。這款“電子紙”的電路板由金屬制成，而非傳統(tǒng)使用的玻璃，從而可以提高產(chǎn)品的靈活性。這節(jié)課你學(xué)會(huì)了什么？小結(jié)課堂檢測(cè)：

1、納米技術(shù)是指納米尺度內(nèi)的科學(xué)技術(shù)，它是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的前沿，納米是一個(gè)很小的

單位，1nm=

m；2、我們?cè)谌粘Ｉ钪虚L(zhǎng)期使用的干電池具有輕便的優(yōu)點(diǎn)，但只能使用一次，丟棄后會(huì)

；鉛蓄電池能反復(fù)使用，但是又

了；用鋰做的電極制造出的鋰離子電池，它具有體積

，質(zhì)量

，能夠多次充電，對(duì)環(huán)境污染

，等特點(diǎn)。最理想的綠色能源是

。3、記憶合金的主要成分是

和

，它的物理性質(zhì)是當(dāng)溫度達(dá)到一定的數(shù)值時(shí)材料內(nèi)部的

結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致了

的變化。長(zhǎng)度1x10－9污染環(huán)境笨重小輕小太陽(yáng)能鎳鈦外形晶體4．下列各種能源中，屬于“綠色能源”的是（）A．太陽(yáng)能B.煤炭C.石油D.天燃?xì)?．關(guān)于“綠色”能源和記憶合金中，理解正確的是（

）A．所謂“綠色”能源是指顏色是綠色的能源，如包裝紙是綠色的鋰電池等。B．硅光電池比鋰電池更優(yōu)越絕對(duì)無(wú)污染。C．記憶合金是一種有記憶，能記住原來(lái)形狀的一種特殊金屬。D．一般金屬合在一起，能制成記憶合金。練習(xí)AB圖16．科普展覽會(huì)上有一種神奇的金屬花，它的花瓣是用一種特殊的金屬