納米技術(shù)與納米材料演示文稿

納米技術(shù)與納米材料演示文稿目前一頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)優(yōu)選納米技術(shù)與納米材料目前二頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)目前三頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)目前四頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)第一節(jié)概述一、納米科技的誕生二、納米技術(shù)與納米材料的概念三、納米材料的特性四、幾種典型的納米材料目前五頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)一、納米科技誕生1959年，著名物理學(xué)家、諾貝爾獎獲得者理查德·費(fèi)曼預(yù)言，人類可以用小的機(jī)器制作更小的機(jī)器，最后將變成根據(jù)人類意愿，逐個地排列原子，制造“產(chǎn)品”，這是關(guān)于納米技術(shù)最早的夢想。七十年代，科學(xué)家開始從不同角度提出有關(guān)納米科技的構(gòu)想。原子排成的“原子”字樣目前六頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)1974年，科學(xué)家唐尼古奇最早使用納米技術(shù)一詞描述精密機(jī)械加工。1982年，科學(xué)家發(fā)明研究納米的重要工具－－掃描隧道顯微鏡，使人類首次在大氣和常溫下看見原子，為我們揭示一個可見的原子、分子世界，對納米科技發(fā)展產(chǎn)生了積極促進(jìn)作用。1990年7月，第一屆國際納米科學(xué)技術(shù)會議在美國巴爾的摩舉辦，標(biāo)志著納米科學(xué)技術(shù)的正式誕生目前七頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)1991年，碳納米管被人類發(fā)現(xiàn)，它的質(zhì)量是相同體積鋼的六分之一，強(qiáng)度卻是鋼的10成為納米技術(shù)研究的熱點(diǎn)。諾貝爾化學(xué)獎得主斯莫利教授認(rèn)為，納米碳管將是未來最佳纖維的首選材料，也將被廣泛用于超微導(dǎo)線、超微開關(guān)以及納米級電子線路等。目前八頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)1993年，繼1989年美國斯坦福大學(xué)搬走原子團(tuán)“寫”下斯坦福大學(xué)英文名字、1990年美國國際商用機(jī)器公司在鎳表面用36個氙原子排出“IBM”之后，中國科學(xué)院北京真空物理實驗室自如地操縱原子成功寫出“中國”二字，標(biāo)志著我國開始在國際納米科技領(lǐng)域占有一席之地。目前九頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)1997年，美國科學(xué)家首次成功地用單電子移動單電子，利用這種技術(shù)可望在20年后研制成功速度和存貯容量比現(xiàn)在提高成千上萬倍的量子計算機(jī)。1999年，巴西和美國科學(xué)家在進(jìn)行納米碳管實驗時發(fā)明了世界上最小的“秤”，它能夠稱量十億分之一克的物體，即相當(dāng)于—個病毒的重量；此后不久，德國科學(xué)家研制出能稱量單個原子重量的秤，打破了美國和巴西科學(xué)家聯(lián)合創(chuàng)造的紀(jì)錄。目前十頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)2000年4月，美國能源部桑地亞國家實驗室運(yùn)用激光微細(xì)加工技術(shù)研制出智能手術(shù)刀，該手術(shù)刀可以每秒掃描10萬個癌細(xì)胞，并將細(xì)胞所包含的蛋白質(zhì)信息輸入計算機(jī)進(jìn)行分析判斷。2001年紐約斯隆-凱特林癌癥研究中心的戴維.沙因貝格爾博士報道了把放射性同位素錒-225的一些原子裝入一個形狀像圓環(huán)的微型藥丸中，制造了一種消滅癌細(xì)胞的靶向藥物。這些研究表明納米技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)的進(jìn)展是十分迅速的。目前十一頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)

到1999年，納米技術(shù)逐步走向市場，全年納米產(chǎn)品的營業(yè)額達(dá)到500億美元。近年來，一些國家紛紛制定相關(guān)戰(zhàn)略或者計劃，投入巨資搶占納米技術(shù)戰(zhàn)略高地。日本設(shè)立納米材料研究中心，把納米技術(shù)列入新5年科技基本計劃的研發(fā)重點(diǎn)；德國專門建立納米技術(shù)研究網(wǎng)；美國將納米計劃視為下一次工業(yè)革命的核心，美國政府部門將納米科技基礎(chǔ)研究方面的投資從1997年的1.16億美元增加到2001年的4.97億美元。目前十二頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)掃描隧道顯微鏡介紹

掃描隧道顯微鏡是80年代初期發(fā)展起來的新型顯微儀器，能達(dá)到原子級的超高分辨率。掃描隧道顯微鏡不僅作為觀察物質(zhì)表面結(jié)構(gòu)的重要手段，而且可以作為在極其細(xì)微的尺度──即納米尺度（1nm=10-9m）上實現(xiàn)對物質(zhì)表面精細(xì)加工的新奇工具。目前科學(xué)家已經(jīng)可以隨心所欲地操縱某些原子。一門新興的學(xué)科──納米科學(xué)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)運(yùn)而生。目前十三頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)20世紀(jì)80年代初期，IBM公司蘇黎世實驗室的兩位科學(xué)家G．Binnig和H．Roher發(fā)明了掃描隧道顯微鏡。

這種新型顯微儀器的誕生，使人類能夠?qū)崟r地觀測到原子在物質(zhì)表面的排列狀態(tài)和與表面電子行為有關(guān)的物理化學(xué)性質(zhì)，對表面科學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)以及微電子技術(shù)的研究有著重大意義和重要應(yīng)用價值。為此這兩位科學(xué)家與電子顯微鏡的創(chuàng)制者ERrska教授一起榮獲1986年諾貝爾物理獎。

目前十四頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)科學(xué)家使用STM觀測物質(zhì)的納米結(jié)構(gòu)目前十五頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)

STM具有空間的高分辨率(橫向可達(dá)0.1nm，縱向可優(yōu)于0．01nm)，能直接觀察到物質(zhì)表面的原子結(jié)構(gòu)，把人們帶到了微觀世界。它的基本原理是基于量子隧道效應(yīng)和掃描。它是用一個極細(xì)的針尖(針尖頭部為單個原子)去接近樣品表面，當(dāng)針尖和表面靠得很近時(＜1nm)，針尖頭部原子和樣品表面原子的電子云發(fā)生重迭，若在針尖和樣品之間加上一個偏壓、電子便會通過針尖和樣品構(gòu)成的勢壘而形成隧道電流。通過控制針尖與樣品表面間距的恒定并使針尖沿表面進(jìn)行精確的三維移動，就可把表面的信息(表面形貌和表面電子態(tài))記錄下來。由于STM具有原子級的空間分辨率和廣泛的適用性，國際上掀起了研制和應(yīng)用STM的熱潮，推動了納米科技的發(fā)展。

目前十六頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)STM針尖目前十七頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)納米算盤C60每10個一組，在銅表面形成世界上最小的算盤。硅表面目前十八頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)納米皇冠目前十九頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)

伴隨著STM的發(fā)明以及其在表面高分辨率觀察研究中的各種應(yīng)用的日漸增多，有人發(fā)現(xiàn)利用探針針尖與表面之間的各種相互作用，可以用來分析高分辨率成像。1986年賓尼戈等人發(fā)明了利用激光檢測針尖與表面相互作用進(jìn)行表面成像的分析儀器。該儀器稱為原子力顯微鏡（ATM）。STM與ATM共同構(gòu)成了現(xiàn)今稱之為掃描探針顯微鏡（SPM）的兩大主體技術(shù)。目前二十頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)目前除了隧道顯微鏡（STM）、原子力顯微鏡（AFM）以外，還有近場光學(xué)顯微鏡（NSOM）、側(cè)面力顯微鏡（IFM）、磁力顯微鏡（MFM）、極化力顯微鏡（SPFM）……已有二十多個品種。但大量還處在實驗室的產(chǎn)品研發(fā)階段。由于它們都是用探針通過掃描系統(tǒng)來獲取圖像，因此這類顯微鏡統(tǒng)稱為掃描探針顯微鏡（SPM）。目前二十一頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)二、納米技術(shù)與納米材料的概念1.納米技術(shù)

納米科技是90年代初迅速發(fā)展起來的新的前沿科研領(lǐng)域。它是指在1--100nm尺度空內(nèi)，研究電子、原子和分子運(yùn)動規(guī)律、特性的高新技術(shù)學(xué)科。其最終目標(biāo)是人類按照自己的意志直接操縱單個原子、分子，制造出具有特定功能的產(chǎn)品。離子注入三維圖像目前二十二頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)2.納米材料納米材料又稱為超微顆粒材料，由納米粒子組成。納米粒子也叫超微顆粒，一般是指尺寸在1～100nm間的粒子，是處在原子簇和宏觀物體交界的過渡區(qū)域，從通常的關(guān)于微觀和宏觀的觀點(diǎn)看，這樣的系統(tǒng)既非典型的微觀系統(tǒng)亦非典型的宏觀系統(tǒng)，是一種典型的介觀系統(tǒng)，它具有表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)。當(dāng)人們將宏觀物體細(xì)分成超微顆粒（納米級）后，它將顯示出許多奇異的特性，即它的光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)以及化學(xué)方面的性質(zhì)和大塊固體時相比將會有顯著的不同。目前二十三頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)三、納米材料的特性1.表面效應(yīng)

2.小尺寸效應(yīng)

3.量子尺寸效應(yīng)

4.宏觀量子隧道效應(yīng)目前二十四頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)1.表面效應(yīng)目前二十五頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)2.小尺寸效應(yīng)

隨著顆粒尺寸的量變，在一定條件下會引起顆粒性質(zhì)的質(zhì)變。由于顆粒尺寸變小所引起的宏觀物理性質(zhì)的變化稱為小尺寸效應(yīng)。對超微顆粒而言，尺寸變小，同時其比表面積亦顯著增加，從而產(chǎn)生如下一系列新奇的性質(zhì)。

（1）特殊的光學(xué)性質(zhì)

（2）特殊的熱學(xué)性質(zhì)

（3）特殊的磁學(xué)性質(zhì)

（4）特殊的力學(xué)性質(zhì)

超微顆粒的小尺寸效應(yīng)還表現(xiàn)在超導(dǎo)電性、介電性能、聲學(xué)特性以及化學(xué)性能等方面。

目前二十六頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)3.量子尺寸效應(yīng)微粒尺寸下降到一定值時，費(fèi)米能級附近的電子能級由準(zhǔn)連續(xù)能級變?yōu)榉至⒛芗?，吸收光譜闕值向短波方向移動，這種現(xiàn)象稱為量子尺寸效應(yīng)。目前二十七頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)4.宏觀量子隧道效應(yīng)隧道效應(yīng)是基本的量子現(xiàn)象之一，即當(dāng)微觀粒子的總能量小于勢壘高度時，該粒子仍能穿越這一勢壘。近年來，人們發(fā)現(xiàn)一些宏觀量如微顆粒的磁化強(qiáng)度、量子相干器件中的磁通量及電荷也具有隧道效應(yīng)，他們可以穿越宏觀系統(tǒng)的勢阱而產(chǎn)生變化，故稱之為宏觀量子隧道效應(yīng)。目前二十八頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)四、幾種典型的納米材料納米顆粒型材料納米固體材料納米膜材料納米磁性液體材料碳納米管目前二十九頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)納米顆粒型材料也稱納米粉末，一般指粒度在100nm以下的粉末或顆粒。由于尺寸小，比表面大和量子尺寸效應(yīng)等原因，它具有不同于常規(guī)固體的新特性。目前三十頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)用途：高密度磁記錄材料、吸波隱身材料、磁流體材料、防輻射材料、單晶硅和精密光學(xué)器件拋光材料、微芯片導(dǎo)熱基與布線材料、微電子封裝材料、光電子材料、電池電極材料、太陽能電池材料、高效催化劑、高效助燃劑、敏感元件、高韌性陶瓷材料、人體修復(fù)材料和抗癌制劑等。目前三十一頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)納米固體材料

納米固體材料通常指由尺寸小于15納米的超微顆粒在高壓力下壓制成型，或再經(jīng)一定熱處理工序后所生成的致密型固體材料。Fe-B納米棒目前三十二頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)納米膜材料納米薄膜是指尺寸在納米量級的晶粒（或顆粒）構(gòu)成的薄膜以及每層厚度在納米量級的單層或多層膜。目前三十三頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)

納米磁性液體材料

磁性液體是由超細(xì)微粒包覆一層長鍵的有機(jī)表面活性劑，高度彌散于一定基液中，而構(gòu)成穩(wěn)定的具有磁性的液體。它可以在外磁場作用下整體地運(yùn)動，因此具有其它液體所沒有的磁控特性。目前三十四頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)碳納米管，是1991年由日本電鏡學(xué)家飯島教授通過高分辨電鏡發(fā)現(xiàn)的，屬碳材料家族中的新成員，為黑色粉末狀，是由類似石墨的碳原子六邊形網(wǎng)格所組成的管狀物，它一般為多層，直徑為幾納米至幾十納米，長度可達(dá)數(shù)微米甚至數(shù)毫米。

碳納米管目前三十五頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)碳納米管本身有非常完美的結(jié)構(gòu)，意味著它有好的性能。它在一維方向上的強(qiáng)度可以超過鋼絲強(qiáng)度，它還有其他材料所不具備的性能：非常好的導(dǎo)電性能、導(dǎo)熱性能和電性能。目前三十六頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)

碳納米管尺寸盡管只有頭發(fā)絲的十萬分之一，但它的導(dǎo)電率是銅的1萬倍，它的強(qiáng)度是鋼的100倍而重量只有鋼的七分之一。它像金剛石那樣硬，卻有柔韌性，可以拉伸。它的熔點(diǎn)是已知材料中最高的。

目前三十七頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)正是由于碳納米管自身的獨(dú)特性能，決定了這種新型材料在高新技術(shù)諸多領(lǐng)域有著誘人的應(yīng)用前景。在電子方面，利用碳納米管奇異的電學(xué)性能，可將其應(yīng)用于超級電容器、場發(fā)射平板顯示器、晶體管集成電路等領(lǐng)域。在材料方面，可將其應(yīng)用于金屬、水泥、塑料、纖維等諸多復(fù)合材料領(lǐng)域。它是迄今為止最好的貯氫材料，并可作為多類反應(yīng)的催化劑的優(yōu)良載體。在軍事方面，可利用它對波的吸收、折射率高的特點(diǎn)，作為隱身材料廣泛應(yīng)用于隱形飛機(jī)和超音速飛機(jī)。在航天領(lǐng)域，利用其良好的熱學(xué)性能，添加到火箭的固體燃料中，從而使燃燒效率更高。目前三十八頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)

如果用碳納米管做繩索，是唯一可以從月球掛到地球表面，而不被自身重量所拉斷的繩索。如果用它做成地球-月球乘人的電梯，人們在月球定居就很容易了。納米碳管的細(xì)尖極易發(fā)射電子。用于做電子槍，可做成幾厘米厚的壁掛式電視屏，這是電視制造業(yè)的發(fā)展方向。

目前三十九頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)把碳納米管用作轉(zhuǎn)子的納米馬達(dá)圖像

目前四十頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)

然而，碳納米管作為一種新型材料被發(fā)現(xiàn)至今已有十年，卻尚未得到工業(yè)應(yīng)用。超高的成本使國際市場90％高純度的碳納米管價格高達(dá)1000－2000美元／克，一般純度的碳納米管價格也在60美元／克，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出黃金的價格。

我國清華—南風(fēng)納米粉體產(chǎn)業(yè)化工程中心，一直致力于碳納米管在工業(yè)化生產(chǎn)上的科技攻關(guān)，是目前世界上已知生產(chǎn)規(guī)模最大的碳納米管生產(chǎn)基地。

目前四十一頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)第二節(jié)納米材料的制備技術(shù)“納米材料”這一概念在20世紀(jì)80年代初正式形成[4]，它現(xiàn)已成為材料科學(xué)和凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，而其制備科學(xué)在當(dāng)前的納米材料研究中占據(jù)著極為關(guān)鍵的地位[5,6]。人們一般將納米材料的制備方法劃分為物理方法和化學(xué)方法兩大類。目前四十二頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)納米粒子合成方法分類目前四十三頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)

納米材料其實并不神密和新奇，自然界中廣泛存在著天然形成的納米材料，如蛋白石、隕石碎片、動物的牙齒、海洋沉積物等就都是由納米微粒構(gòu)成的。人工制備納米材料的實踐也已有1000年的歷史，中國古代利用蠟燭燃燒之煙霧制成碳黑作為墨的原料和著色的染料，就是最早的人工納米材料。另外，中國古代銅鏡表面的防銹層經(jīng)檢驗也已證實為納米SnO2顆粒構(gòu)成的薄膜。目前四十四頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)然而，人們自覺地將納米微粒作為研究對象，而用人工方法有意識地獲得納米粒子則是在20世紀(jì)60年代。

1963年，RyoziUyeda等人用氣體蒸發(fā)（或“冷凝”）法獲得了較干凈的超微粒，并對單個金屬微粒的形貌和晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了電鏡和電子衍射研究。1984年，Gleiter等人用同樣的方法制備出了納米相材料TiO2。目前四十五頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)一、物理方法1真空冷凝法

用真空蒸發(fā)、加熱、高頻感應(yīng)等方法使原料氣化或形成等粒子體，然后驟冷。其特點(diǎn)純度高、結(jié)晶組織好、粒度可控，但技術(shù)設(shè)備要求高。2物理粉碎法

通過機(jī)械粉碎、電火花爆炸等方法得到納米粒子。其特點(diǎn)操作簡單、成本低，但產(chǎn)品純度低，顆粒分布不均勻。3機(jī)械球磨法

采用球磨方法，控制適當(dāng)?shù)臈l件得到純元素、合金或復(fù)合材料的納米粒子。其特點(diǎn)操作簡單、成本低，但產(chǎn)品純度低，顆粒分布不均勻。目前四十六頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)二、化學(xué)方法1化學(xué)沉淀法

共沉淀法

均勻沉淀法

多元醇沉淀法

沉淀轉(zhuǎn)化法

目前四十七頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)液相反應(yīng)法合成納米粒子——沉淀法

在含有多種陽離子的溶液中加入沉淀劑后，所有離子完全沉淀的方法稱為共沉淀法。根據(jù)沉淀的類型可分為單相共沉淀和混合共沉淀。例如：1.在Ba，Ti的硝酸鹽溶液中加入草酸沉淀劑后，形成了單相化合物BaTiO(C2H4)2·4H2O沉淀。經(jīng)高溫分解，可制得BaTiO3的納米粒子。2.將Y2O3用鹽酸溶解得到Y(jié)Cl3，然后將ZrOCl2·8H2O和YCl3配成一定濃度的混合溶液，在其中加入NH4OH后便有Zr(OH)4和Y(OH)3的沉淀形成，經(jīng)洗滌、脫水、煅燒可制得ZrO2(Y2O3)的納米粒子。目前四十八頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)沉淀法合成納米粒子—均勻沉淀法

在金屬鹽溶液中加入沉淀劑溶液時，即使沉淀劑的含量很低，不斷攪拌，沉淀劑濃度在局部溶液中也會變得很高。均勻沉淀法是不外加沉淀劑，而是使沉淀劑在溶液內(nèi)緩慢地生成，消除了沉淀劑的局部不均勻性。例如：將尿素水溶液加熱到70℃左右，就會發(fā)生如下水解反應(yīng)：(NH2)2CO+3H2O→2NH4OH+CO2

該反應(yīng)在內(nèi)部生成了沉淀劑NH4OH。目前四十九頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)沉淀法合成納米粒子—水解沉淀法

眾所周知，有很多化合物可用水解生成沉淀，用來制備納米粒子。反應(yīng)的產(chǎn)物一般是氫氧化物或水合物。因為原料是水解反應(yīng)的對象是金屬鹽和水，所以如果能高度精制金屬鹽，就很容易得到高純度的納米粒子。常用的原料有：氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、氨鹽等無機(jī)鹽以及金屬醇鹽。據(jù)此可將水解沉淀法分為無機(jī)鹽水解法和金屬醇鹽水解法無機(jī)鹽水解法:

其原理是通過配置無機(jī)鹽的水合物，控制其水解條件，合成單分散性的球、立方體等形狀的納米粒子。例如對鈦鹽溶液的水解可以使其沉淀，合成球狀的單分散形態(tài)的二氧化鈦納米粒子。通過水解三價鐵鹽溶液，可以得α－Fe2O3納米粒子。目前五十頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)2.化學(xué)還原法水溶液還原法

多元醇還原法

氣相還原法

碳熱還原法

目前五十一頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)3.溶膠－凝膠法

溶膠－凝膠法廣泛應(yīng)用于金屬氧化物納米粒子的制備。前驅(qū)物用金屬醇鹽或非醇鹽均可。方法實質(zhì)是前驅(qū)物在一定條件下水解成溶膠，再制成凝膠，經(jīng)干燥納米材料熱處理后制得所需納米粒子。

溶膠－凝膠法可以大大降低合成溫度。用無機(jī)鹽作原料，價格相對便宜。目前五十二頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)4.水熱法

水熱法是在高壓釜里的高溫、高壓反應(yīng)環(huán)境中，采用水作為反應(yīng)介質(zhì)，使得通常難溶或不溶的物質(zhì)溶解，反應(yīng)還可進(jìn)行重結(jié)晶。水熱技術(shù)具有兩個特點(diǎn)，一是其相對低的溫度，二是在封閉容器中進(jìn)行，避免了組分揮發(fā)。水熱條件下粉體的制備有水熱結(jié)晶法、水熱合成法、水熱分解法、水熱脫水法、水熱氧化法、水熱還原法等。近年來還發(fā)展出電化學(xué)熱法以及微波水熱合成法。前者將水熱法與電場相結(jié)合，而后者用微波加熱水熱反應(yīng)體系。與一般濕化學(xué)法相比較，水熱法可直接得到分散且結(jié)晶良好的粉體，不需作高溫灼燒處理，避免了可能形成的粉體硬團(tuán)聚。

目前五十三頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)液相反應(yīng)法合成納米粒子—水熱法

水水熱反應(yīng)有以下幾種類型：

1、水熱氧化：mM+nH2O→MmOn+H22、水熱沉淀：KF+MnCl2→KMnF23、水熱合成：FeTiO3+KOH→K2On.TiO24、水熱還原：MexOy+yH2→xMe+yH2O5、水熱分解：ZrSiO4+NaOH→ZrO2+Na2SiO36、水熱結(jié)晶：Al(OH)3→Al2O3.H2O目前五十四頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)5.溶劑熱合成法

用有機(jī)溶劑代替水作介質(zhì)，采用類似水熱合成的原理制備納米微粉。非水溶劑代替水，不僅擴(kuò)大了水熱技術(shù)的應(yīng)用范圍，而且能夠?qū)崿F(xiàn)通常條件下無法實現(xiàn)的反應(yīng)，包括制備具有亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)的材料。苯由于其穩(wěn)定的共軛結(jié)構(gòu)，是溶劑熱合成的優(yōu)良溶劑，最近成功地發(fā)展成苯熱合成技術(shù)，溶劑加壓熱合成技術(shù)可以在相對低的溫度和壓力下制備出通常在極端條件下才能制得的、在超高壓下才能存在的亞穩(wěn)相。目前五十五頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)6.微乳液法

微乳液通常是有表面活性劑、助表面活性劑(通常為醇類)、油類(通常為碳?xì)浠衔?組成的透明的、各向同性的熱力學(xué)穩(wěn)定體系。微乳液中，微小的“水池”為表面活性劑和助表面活性劑所構(gòu)成的單分子層包圍成的微乳顆粒，其大小在幾至幾十個納米間，這些微小的“水池”彼此分離，就是“微反應(yīng)器”。它擁有很大的界面，有利于化學(xué)反應(yīng)。這顯然是制備納米材料的又一有效技術(shù)。與其它化學(xué)法相比，微乳法制備的粒子不易聚結(jié)，大小可控，分散性好。運(yùn)用微乳法制備的納米微粒主要有以下幾類：(1)金屬，如Pt，Pd，Rh，Ir[84]Au,Ag,Cu等；(2)硫化物CdS，PbS，CuS等；(3)Ni,Co,Fe等與B的化合物[；(4)氯化物AgCl，AuCl3等；(5)堿土金屬碳酸鹽，如CaCO3，BaCO3，SrCO3；(6)氧化物Eu2O3，F(xiàn)e2O3，Bi2O3及氫氧化物Al(OH)3等。目前五十六頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)7.高溫燃燒合成法利用外部提供必要的能量誘發(fā)高放熱化學(xué)反應(yīng)，體系局部發(fā)生反應(yīng)形成化學(xué)反應(yīng)前沿(燃燒波)，化學(xué)反應(yīng)在自身放出熱量的支持下快速進(jìn)行，燃燒波蔓延整個體系。反應(yīng)熱使前驅(qū)物快速分解，導(dǎo)致大量氣體放出，避免了前驅(qū)物因熔融而粘連，減小了產(chǎn)物的粒徑。體系在瞬間達(dá)到幾千度的高溫，可使揮發(fā)性雜質(zhì)蒸發(fā)除去。例如，以硝酸鹽和有機(jī)燃料經(jīng)氧化還原反應(yīng)制備Y摻雜的10nmZrO2粒子，采用檸檬酸鹽/醋酸鹽/硝酸鹽體系，所形成的凝膠在加熱過程中經(jīng)歷自點(diǎn)燃過程，得到超微3粒子。在合成氮化物、氫化物時，反應(yīng)物為固態(tài)金屬和氣態(tài)N2、H2等，反應(yīng)氣滲透到金屬壓坯空隙中進(jìn)行反應(yīng)。如采用鈦粉坯在N2中燃燒，獲得的高溫來點(diǎn)燃鎂粉坯合成出Mg3N2。目前五十七頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)8.模板合成法利用基質(zhì)材料結(jié)構(gòu)中的空隙作為模板進(jìn)行合成。結(jié)構(gòu)基質(zhì)為多孔玻璃、分子篩、大孔離子交換樹脂等。例如將納米微粒置于分子篩的籠中，可以得到尺寸均勻，在空間具有周期性構(gòu)型的納米材料。Herron等Na-Y將型沸石與Cd(NO3)溶液混合，離子交換后形成Cd-Y型沸石，經(jīng)干燥后與N2S氣體反應(yīng)，在分子篩八面體沸石籠中生成CdS超微粒子。南京大學(xué)采用氣體輸運(yùn)將C60引入13X分子篩與水滑石分子層間，并可以將Ni置換到Y(jié)型沸石中去，觀察到C60Y光致光譜由于Ni的摻入而產(chǎn)生藍(lán)移現(xiàn)象。目前五十八頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)9.電解法

此法包括水溶液電解和熔鹽電解兩種。用此法可制得很多用通常方法不能制備或難以制備的金屬超微粉，尤其是負(fù)電性很大的金屬粉末。還可制備氧化物超微粉。采用加有機(jī)溶劑于電解液中的滾筒陰極電解法，制備出金屬超微粉。滾筒置于兩液相交界處，跨于兩液相之中。當(dāng)滾筒在水溶液中時，金屬在其上面析出，而轉(zhuǎn)動到有機(jī)液中時，金屬析出停止，而且已析出之金屬被有機(jī)溶液涂覆。當(dāng)再轉(zhuǎn)動到水溶液中時，又有金屬析出，但此次析出之金屬與上次析出之金屬間因有機(jī)膜阻隔而不能聯(lián)結(jié)在一起，僅以超微粉體形式析出。用這種方法得到的粉末純度高，粒徑細(xì)，而且成本低，適于擴(kuò)大和工業(yè)生產(chǎn)。目前五十九頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)第三節(jié)納米技術(shù)及納米材料的應(yīng)用由于納米微粒的小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等使得它們在磁、光、電、敏感性等方面呈現(xiàn)常規(guī)材料不具備的特性。因此納米微粒在磁性材料、電子材料、光學(xué)材料、高致密度材料的燒結(jié)、催化、傳感、陶瓷增韌等方面有廣闊的應(yīng)用前景。目前六十頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)一、陶瓷增韌陶瓷材料在通常情況下呈脆性，由納米粒子壓制成的納米陶瓷材料有很好的韌性。因為納米材料具有較大的界面，界面的原子排列是相當(dāng)混亂的，原子在外力變形的條件下很容易遷移，因此表現(xiàn)出甚佳的韌性與延展性。納米陶瓷目前六十一頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)二、磁性材料方面的應(yīng)用

１．巨磁電阻材料Fe/Cu，F(xiàn)e/Al，F(xiàn)e/Al，F(xiàn)e/Au，Co/Cu，Co/Ag和Co/Au等納米結(jié)構(gòu)的多層膜

2．新型的磁性液體和磁記錄材料目前六十二頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)三、納米材料在催化領(lǐng)域的應(yīng)用

催化劑在許多化學(xué)化工領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用，它可以控制反應(yīng)時間、提高反應(yīng)效率和反應(yīng)速度。大多數(shù)傳統(tǒng)的催化劑不僅催化效率低，而且其制備是憑經(jīng)驗進(jìn)行，不僅造成生產(chǎn)原料的巨大浪費(fèi)，使經(jīng)濟(jì)效益難以提高，而且對環(huán)境也造成污染。納米粒子表面活性中心多，為它作催化劑提供了必要條件。納米粒于作催化劑，可大大提高反應(yīng)效率，控制反應(yīng)速度，甚至使原來不能進(jìn)行的反應(yīng)也能進(jìn)行。納米微粒作催化劑比一般催化劑的反應(yīng)速度提高10～15倍。目前六十三頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)1．金屬納米粒子的催化作用貴金屬納米粒子作為催化劑已成功地應(yīng)用到高分子高聚物的氫化反應(yīng)上，例如納米粒子銠在氫化反應(yīng)中顯示了極高的活性和良好的選擇性。烯烴雙鍵上往往連有尺寸較大的基團(tuán)，致使雙鍵很難打開，若加上粒徑為lnm的銠微粒，可使打開雙鍵變得容易，使氫化反應(yīng)順利進(jìn)行。目前六十四頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)2．半導(dǎo)體納米粒子的光催化

半導(dǎo)體的光催化效應(yīng)發(fā)現(xiàn)以來，一直引起人們的重視，原因在于這種效應(yīng)在環(huán)保、水質(zhì)處理、有機(jī)物降解、失效農(nóng)藥降解等方面有重要的應(yīng)用。所謂半導(dǎo)體的光催化效應(yīng)是指：在光的照射下，價帶電子躍遷到導(dǎo)帶，價帶的孔穴把周圍環(huán)境中的羥基電子奪過來，短基變成自由基，作為強(qiáng)氧化劑將物質(zhì)氧化，變化如下：酯、醇、醛、酸、CO2，完成了對有機(jī)物的降解。目前六十五頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)常用的光催化半導(dǎo)體納米粒子有TiO2(銳鐵礦相)、Fe2O3、CdS、ZnS、PbS、PbSe、ZnFe2O4等。主要用處：將這類材料做成空心小球，浮在含有有機(jī)物的廢水表面上，利太陽光可進(jìn)行有機(jī)物的降解。美國、日本利用這種方法對海上石油泄露造成的污染進(jìn)行處理。采用這種方法還可以將粉體添加到陶瓷釉料中，使其具有保潔殺菌的功能，也可以添加到人造纖維中制成殺菌纖維。銳鈦礦白色納米TiO2粒子表面用Cu+、Ag+離子修飾，殺菌效果更好。這種材料在電冰箱、空調(diào)、醫(yī)療器械、醫(yī)院手術(shù)室裝修等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。鉛化的TiO2納米粒子的光催化可以使丙炔與水蒸氣反應(yīng)，生成可燃性的甲烷、乙烷和丙烷；鉑化的TiO2納米粒子，通過光催化使醋酸分解成甲烷和CO2。還有一個重要的應(yīng)用是，納米TiO2光催化效應(yīng)可以用來從甲醇水溶液中提取H2。目前六十六頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)3．納米金屬、半導(dǎo)體粒子的熱催化

金屬納米粒子十分活潑，可以作為助燃劑在燃料中使用。也可以摻雜到高能密度的材料，如炸藥，增加爆炸效率；也可以作為引爆劑進(jìn)行使用。為了提高熱燃燒效率，將金屬納米粒子和半導(dǎo)體納米粒子摻雜到燃料中，以提高燃燒的效率，因此這類材料在火箭助推器和煤中作助燃劑。目前，納米Ag和Ni粉已被用在火箭燃料作助燃劑。目前六十七頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)四、納米材料在光學(xué)方面的應(yīng)用

納米微粒由于小尺寸效應(yīng)使它具有常規(guī)大塊材料不具備的光學(xué)特性，如光學(xué)非線性、光吸收、光反射、光傳輸過程中的能量損耗等，都與納米微粒的尺寸有很強(qiáng)的依賴關(guān)系。研究表明，利用納米微粒的特殊的光學(xué)特性制成的各種光學(xué)材料將在日常生活和高技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。目前關(guān)于這方面研究還處在實驗室階段，有的得到了推廣應(yīng)用。下面簡要介紹一下各種納米微粒在光學(xué)方面的應(yīng)用。目前六十八頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)1．紅外反射材料

高壓鈉燈以及各種用于拍照、攝影的碘弧燈都要求強(qiáng)照明，但是電能的69％轉(zhuǎn)化為紅外線，這就表明有相當(dāng)多的電能轉(zhuǎn)化為熱能被消耗掉，僅有一少部分轉(zhuǎn)化為光能來照明。同時，燈管發(fā)熱也會影響燈具的壽命。如何提高發(fā)光效率，增加照明度一直是亟待解決的關(guān)鍵問題，納米微粒的誕生為解決這個問題提供了一個新的途徑。20世紀(jì)80年代以來，人們用納米SiO2和納米TiO2微粒制成了多層干涉膜，總厚度為微米級，襯在有燈絲的燈泡罩的內(nèi)壁，結(jié)果不但透光率好，而且有很強(qiáng)的紅外線反射能力。有人估計這種燈泡亮度與傳統(tǒng)的鹵素?zé)粝嗤瑫r，可節(jié)省約15％的電目前六十九頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)2．優(yōu)異的光吸收材料

納米微粒的量子尺寸效應(yīng)等使它對某種波長的光吸收帶有藍(lán)移現(xiàn)象。納米微粒粉體對各種波長光的吸收帶有寬化現(xiàn)象。納米微粒的紫外吸收材料就是利用這兩個特性。通常的納米微粒紫外吸收材料是將納米微粒分散到樹脂中制成膜，這種膜對紫外有吸收能力依賴于納米粒子的尺寸和樹脂中納米粒子的摻加量和組分。目前，對紫外吸收好的幾種材料有：30～40nm的TiO2納米粒子的樹脂膜；Fe2O3納米微粒的聚酯樹脂膜。前者對400nm波長以下的紫外光有極強(qiáng)的吸收能力，后者對600nm以下的光有良好的吸收能力，可用作半導(dǎo)體器件的紫外線過濾器目前七十頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)3.隱身材料

由于納米微粒尺寸遠(yuǎn)小于紅外及雷達(dá)波波長，因此納米微粒材料對這種波的透過率比常規(guī)材料要強(qiáng)得多，這就大大減少波的反射率，使得紅外探測器和雷達(dá)接收到的反射信號變得很微弱，從而達(dá)到隱身的作用；另一方面，納米微粒材料的比表面積比常規(guī)粗粉大3～4個數(shù)量級，對紅外光和電磁波的吸收率也比常規(guī)材料大得多，這就使得紅外探測器及雷達(dá)得到的反射信號強(qiáng)度大大降低，因此很難發(fā)現(xiàn)被探測目標(biāo)，起到了隱身作用。目前七十一頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)美國F117隱形轟炸機(jī)機(jī)目前七十二頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)美國B2隱形轟炸機(jī)目前七十三頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)五、納米技術(shù)與納米材料在環(huán)境保護(hù)方面的作用

隨著納米技術(shù)的悄然崛起，納米環(huán)保也會迅速來臨，拓展人類利用資源和保護(hù)環(huán)境的能力，為徹底改善環(huán)境和從源頭上控制新的污染源產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。目前七十四頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)1．納米技術(shù)在治理有害氣體方面的應(yīng)用納米技術(shù)可以制成非常好的催化劑，其催化效率極高。經(jīng)它催化的石油中硫的含量小于0.01％。因而，在燃煤中可加入納米級助燒催化劑，以幫助煤充分燃燒，提高能源的利用率，防治有害氣體的產(chǎn)生。納米級催化劑用于汽車尾氣催化，有極強(qiáng)的氧化還原性能，使汽油燃燒時不再產(chǎn)生一氧化硫和氮氧化物，根本無需進(jìn)行尾氣凈化處理。目前七十五頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)2．納米技術(shù)在污水處理方面的應(yīng)用

污水中通常含有有毒有害物質(zhì)、懸浮物、泥沙、鐵銹、異味污染物、細(xì)菌病毒等。污水治理就是將這些物質(zhì)從水中去除。由于傳統(tǒng)的水處理方法效率低、成本高、存在二次污染等問題，污水治理一直得不到很好解決。納米技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用很可能徹底解決這一難題。污水中的貴金屬是對人體極其有害的物質(zhì)。它從污水中流失，也是資源的浪費(fèi)。新的一種納米技術(shù)可以將污水中的貴金屬如金、釕、鈀、鉑等完全提煉出來，變害為寶。一種新型的納米級凈水劑具有很強(qiáng)的吸附能力。它的吸附能力和絮凝能力是普通凈水劑三氯化鋁的10~20倍。目前七十六頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)3．納米TiO2與環(huán)境保護(hù)

由于納米TiO2除了具有納米材料的特點(diǎn)外，還具有光催化性能，使得它在環(huán)境污染治理方面將扮演極其重要的角色。目前七十七頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)（1）降解空氣中的有害有機(jī)物對室內(nèi)主要的氣體污染物甲醛、甲笨等的研究結(jié)果表明，光催化劑可以很好地降解這些物質(zhì)，其中納米TiO2的降解效率最好，將近達(dá)到100％。其降解機(jī)理是在光照條件下將這些有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和有機(jī)酸。納米TiO2的光催化劑也可用于石油、化工等產(chǎn)業(yè)的工業(yè)廢氣處理，改善廠區(qū)周圍空氣質(zhì)量。（2）降解有機(jī)磷農(nóng)藥有機(jī)磷農(nóng)藥是70年代發(fā)展起來的農(nóng)藥品種，占我國農(nóng)藥產(chǎn)量的80％，它的生產(chǎn)和使用會造成大量有毒廢水。這一環(huán)保難題，使用納米TiO2來催化降解可以得到根本解決。目前七十八頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)（3）處理毛紡染整廢水用納米TiO2催化降解技術(shù)來處理毛紡染整廢水，具有省資、高效、節(jié)能，最終能使有機(jī)物完全礦化、不存在二次污染等特點(diǎn)，顯示出良好的應(yīng)用前景。（4）解決石油污染問題在石油開采運(yùn)輸和使用過程中，有相當(dāng)數(shù)量的石油類物質(zhì)廢棄在地面、江湖和海洋水面，用納米TiO2可以降解石油，解決海洋的石油污染問題。（5）處理城市生活垃圾用納米TiO2可以加速城市生活垃圾的降解，其速度是大顆粒TiO2的10倍以上，從而解決大量生活垃圾給城市環(huán)境帶來的壓力。目前七十九頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)（6）高效的殺菌劑一般常用的殺菌劑Ag、Cu等能使細(xì)胞失去活性，但細(xì)菌被殺死后，可釋放出致熱和有毒的組分如內(nèi)毒素。內(nèi)毒素是致命物質(zhì)，可引起傷寒、霍亂等疾病。利用納米TiO2的光催化性能不僅能殺死環(huán)境中的細(xì)菌，而且能同時降解由細(xì)菌釋放出的有毒復(fù)合物。在醫(yī)院的病房、手術(shù)室及生活空間細(xì)菌密集場所安放納米TiO2光催化劑還具有除臭作用。目前八十頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)（7）自潔作用納米TiO2由于其表面具有超親水性和超親油性，因此其表面具有自清潔效應(yīng)，即其表面具有防污、防霧、易洗、易干等特點(diǎn)。我國新近研制成功一種具備自動清潔功能，可以自動消除異味、殺菌消毒的“納米自潔凈玻璃”?！凹{米自潔凈玻璃”是應(yīng)用高科技納米技術(shù)在平板玻璃的兩面鍍制一層納米薄膜，薄膜在紫外線的作用下可分解沉積在玻璃上的污物，氧化室內(nèi)有害氣體，殺滅空氣中的各種細(xì)菌和病毒。這種玻璃與普通玻璃的價格比預(yù)計為1.5：1。目前八十一頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)被稱之為21世紀(jì)前沿科學(xué)的納米技術(shù)將對環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，有著廣泛的應(yīng)用前景，甚至?xí)淖內(nèi)藗兊膫鹘y(tǒng)環(huán)保觀念，利用納米技術(shù)解決污染問題將成為未來環(huán)境保護(hù)發(fā)展的必然趨勢。目前八十二頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)六、納米技術(shù)在生物工程上的應(yīng)用

眾所周知，分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)不變的最小單位。生物分子是很好的信息處理材料，每一個生物大分子本身就是一個微型處理器，分子在運(yùn)動過程中以可預(yù)測方式進(jìn)行狀態(tài)變化，其原理類似于計算機(jī)的邏輯開關(guān)，利用該特性并結(jié)合納米技術(shù)，可以此來設(shè)計量子計算機(jī)。美國南加州大學(xué)的Adelman博士等應(yīng)用基于DNA分子計算技術(shù)的生物實驗方法，有效地解決了目前計算機(jī)無法解決的問題—“哈密頓路徑問題”，使人們對生物材料的信息處理功能和生物分子的計算技術(shù)有了進(jìn)一步的認(rèn)識。

目前八十三頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)雖然分子計算機(jī)目前只是處于理想階段，但科學(xué)家已經(jīng)考慮應(yīng)用幾種生物分子制造計算機(jī)的組件，其中細(xì)菌視紫紅質(zhì)最具前景。該生物材料具有特異的熱、光、化學(xué)物理特性和很好的穩(wěn)定性，并且，其奇特的光學(xué)循環(huán)特性可用于儲存信息，從而起到代替當(dāng)今計算機(jī)信息處理和信息存儲的作用。在整個光循環(huán)過程中，細(xì)菌視紫紅質(zhì)經(jīng)歷幾種不同的中間體過程，伴隨相應(yīng)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)變化。Birge等研究了細(xì)菌視紫紅質(zhì)分子潛在的并行處理機(jī)制和用作三維存儲器的潛能。通過調(diào)諧激光束，將信息并行地寫入細(xì)菌視紫紅質(zhì)立方體，并從立方體中讀取信息，并且細(xì)菌視紫紅質(zhì)的三維存儲器可提供比二維光學(xué)存儲器大得多的存儲空間。目前八十四頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)到目前為止，還沒有出現(xiàn)商品化的分子計算機(jī)組件?？茖W(xué)家們認(rèn)為：要想提高集成度，制造微型計算機(jī)，關(guān)鍵在于尋找具有開關(guān)功能的微型器件。美國錫拉丘茲大學(xué)已經(jīng)利用細(xì)菌視紫紅質(zhì)蛋白質(zhì)制作出了光導(dǎo)“與”門，利用發(fā)光門制成蛋白質(zhì)存儲器。此外，他們還利用細(xì)菌視紫紅質(zhì)蛋白質(zhì)研制模擬人腦聯(lián)想能力的中心網(wǎng)絡(luò)和聯(lián)想式存儲裝置。目前八十五頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)納米計算機(jī)的問世，將會使當(dāng)今的信息時代發(fā)生質(zhì)的飛躍。它將突破傳統(tǒng)極限，使單位體積物質(zhì)的儲存和信息處理的能力提高上百萬倍，從而實現(xiàn)電子學(xué)上的又一次革命。目前八十六頁\總數(shù)九十七頁\編于八點(diǎn)七、納米科技在其他方面的應(yīng)用1.醫(yī)學(xué)使用納米技術(shù)能使藥品生產(chǎn)過程越來越精細(xì)，并在納米材料的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的藥品。將藥物儲存在碳納米管中，并通過一定的機(jī)制來激發(fā)藥劑的釋放，則可控藥劑有希望變?yōu)楝F(xiàn)實。納米材料粒子將使藥物在人體內(nèi)的傳輸更為方便，用數(shù)層納米粒子包裹的智能藥物進(jìn)入人體后可主動搜索并攻擊癌細(xì)胞或修