淺談納米晶體

淺談納米晶體材料張婉瀅東吳商學(xué)院國(guó)際經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易摘要：納米晶體材料具有許多優(yōu)異的性能，諸如擴(kuò)散和結(jié)燒、力學(xué)、陶瓷和金屬間化合物的延展性、電學(xué)、熱膨脹、光學(xué)、磁學(xué)、催化和腐蝕行為等，均優(yōu)于常規(guī)多晶材料。近年來，不少國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)納米晶體材料進(jìn)行了深入的研究。本文主要以納米晶體材料的分類展開，具體介紹不同分類中的代表，最后分析納米晶體材料在生物、國(guó)防等不同領(lǐng)域的應(yīng)用以及發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：納米晶體材料分類制備性質(zhì)應(yīng)用研究展望引言納米晶體材料是指由極細(xì)晶粒組成，特征維度尺寸在納米量級(jí)（1~100nm）的固態(tài)材料。由于極細(xì)的晶粒，以及大量處于晶界和晶粒內(nèi)缺陷的中心原子具有的量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等，納米晶體材料與同組成的微米晶體材料相比，具有高強(qiáng)度、良好的塑性變形能力、高比熱等優(yōu)良的性能，特別是納米晶體表現(xiàn)出的超塑性行為使得陶瓷材料增韌和改善金屬材料的強(qiáng)韌綜合性能提供了可能性，由此它們被廣泛用于醫(yī)學(xué)、國(guó)防和現(xiàn)金納米陶瓷等領(lǐng)域。所以，納米晶體材料被譽(yù)為“世紀(jì)的新材料”。隨著現(xiàn)代技術(shù)的高速發(fā)展，它的用途將會(huì)變得越來越廣泛，也因此變成目前國(guó)內(nèi)外研究新功能材料的熱點(diǎn)?，F(xiàn)如今已有許多技術(shù)被用來制備納米晶體材料，如X-射線衍射分析、掃描隧道電子顯微鏡（STM）、透射電子顯微術(shù)（TEM）、場(chǎng)離子顯微術(shù)、電子探針等技術(shù)。二、分類納米晶體材料包括晶體、贗晶體、無定性金屬、陶瓷和化合物，根據(jù)不同的結(jié)構(gòu),納米微晶材料可分為4類：零維納米晶體團(tuán)簇、人造原子、納米微粒一維納米晶體，即在一維方向上晶粒尺寸在納米量級(jí)，如納米厚度的薄膜或?qū)悠Y(jié)構(gòu)，如圖②所示，例：納米線、納米管、納米棒、納米纖維；二維納米晶體，及在二維方向上晶粒尺寸在納米量級(jí)，如直徑在納米量級(jí)的線狀結(jié)構(gòu)，如圖③，例：納米帶、超薄膜、多層膜；三維納米晶體材料。圖1圖2圖3圖4具體內(nèi)容會(huì)在之后舉例詳細(xì)闡釋。三、制備方法納米晶體的制備和合成技術(shù)一直是納米晶體材料研究領(lǐng)域的一個(gè)重要方面。目前納米晶體材料的制備方法主要有：外壓力合成（如超細(xì)粉冷壓法、機(jī)械研磨法）、沉積合成法（如各種沉積方法）、相變界面形成法（如非晶晶化法）等。自1984年原聯(lián)邦德國(guó)Saarlands大學(xué)H.Gleiter采用惰性氣體凝結(jié)和超高真空條件下原位加壓的技術(shù)制備了納米金屬微粒后[5～7],已有許多技術(shù)被用來制備納米晶體材料。依據(jù)納米材料不同分類，所用典型合成法如表1所示；依據(jù)起始物質(zhì)的不同形態(tài),所采用的方法如表2所示。原則上,任何能夠制備非常小的多晶材料的方法均能用來制備納米晶體材料。如果制備時(shí)涉及相轉(zhuǎn)移過程如液相變固相或氣相變固相,必須考慮諸如增加成核速率和減少生成速率的步驟。制備納米材料常用的方法包括惰性氣體沉積[7]、機(jī)械合金法[8]、噴射轉(zhuǎn)變法[9]、濺射法[10]、氣相沉積(PVD和CVD)[11,12]、電子沉積[13]、非晶晶化法[14]、共沉淀法[15]、sol2gel技術(shù)[16]、無機(jī)2有機(jī)復(fù)合法[17,18]、微乳液法[19]、滑磨法[20]、瞬態(tài)放電腐蝕[21]、等離子體技術(shù)[22]、激光燒蝕[23]、水解分解[24,25]、載熱流體法[26]、高壓金屬冷卻法[27]和沉淀轉(zhuǎn)化法[28]等方法。通過適當(dāng)?shù)目刂坪托揎?上述方法中的實(shí)驗(yàn)步驟即可改變納米晶體的晶粒大小、形態(tài)和晶體結(jié)構(gòu)。盡管運(yùn)用不同來源的物質(zhì),上述方法可以成功地制備各種納米材料,但常用氣相沉積、機(jī)械合金、非晶晶化、化學(xué)沉淀和噴射轉(zhuǎn)變技術(shù)制備三維納米晶體;常用氣相沉積、濺射和電子沉積技術(shù)制備一維納米晶體;常用溶膠、凝膠法制備納米原子簇。上述方法中,常用氣相沉積、機(jī)械合金和噴射轉(zhuǎn)變技術(shù)制備大數(shù)量納米材料。四、性質(zhì)由于非常細(xì)小的晶粒尺寸，納米晶體材料具有異于體相晶體材料的諸多特性。這里將例舉一部分進(jìn)行介紹。1、擴(kuò)散和結(jié)燒。納米晶體材料晶粒邊界含有大量的原子,無數(shù)的面界可以提供高密度的短程環(huán)形擴(kuò)散途徑,因此,與體相材料和單晶相比,他們表現(xiàn)為具有高擴(kuò)散性[29,30]。這種高擴(kuò)散性對(duì)機(jī)械性,如潛移、超高塑性、低溫時(shí)能夠有效的摻雜和在一定的溫度下由不易混合的金屬制備合金等方面都具有非常重要的影響。在納米晶體Cu中觀察到的擴(kuò)散比晶格擴(kuò)散高14～20個(gè)量級(jí),比晶粒邊界擴(kuò)散高2～4個(gè)量級(jí)。如室溫下尺寸為8nm晶體Cu的擴(kuò)散系數(shù)為2.6×10-20m2s-1,邊界擴(kuò)散為4×10-24m2s-1,晶格擴(kuò)散為4.8×10-40m2s-1[31]。2、力學(xué)性能。由于邊界處平均原子間距的增加,使其面界具有大的自由體積,由此導(dǎo)致納米量子點(diǎn)具有寬的激發(fā)譜和窄的發(fā)射譜。使用同一激發(fā)光源就可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同粒徑的量子點(diǎn)進(jìn)行同步檢測(cè)，因而可用于多色標(biāo)記，極大地促進(jìn)了熒光標(biāo)記在中的應(yīng)用。而傳統(tǒng)的有機(jī)熒光染料的激發(fā)光波長(zhǎng)范圍較窄，不同熒光染料通常需要多種波長(zhǎng)的激發(fā)光來激發(fā)，這給實(shí)際的研究工作帶來了很多不便。此外，量子點(diǎn)具有窄而對(duì)稱的熒光發(fā)射峰，且無拖尾，多色量子點(diǎn)同時(shí)使用時(shí)不容易出現(xiàn)光譜交疊。量子點(diǎn)具有較大的斯托克斯位移。量子點(diǎn)不同于有機(jī)染料的另一光學(xué)性質(zhì)就是寬大的斯托克斯位移，這樣可以避免發(fā)射光譜與激發(fā)光譜的重疊，有利于熒光光譜信號(hào)的檢測(cè)。生物相容性好。量子點(diǎn)經(jīng)過各種化學(xué)修飾之后，可以進(jìn)行特異性連接，其細(xì)胞毒性低，對(duì)生物體危害小，可進(jìn)行生物活體標(biāo)記和檢測(cè)。量子點(diǎn)的熒光壽命長(zhǎng)。有機(jī)熒光染料的熒光壽命一般僅為幾納秒(這與很多生物樣本的自發(fā)熒光衰減的時(shí)間相當(dāng)）。而量子點(diǎn)的熒光壽命可持續(xù)數(shù)十納秒（20ns一50ns)，這使得當(dāng)光激發(fā)后，大多數(shù)的自發(fā)熒光已經(jīng)衰變，而量子點(diǎn)熒光仍然存在，此時(shí)即可得到無背景干擾的熒光信號(hào)?？偠灾?，量子點(diǎn)具有激發(fā)光譜寬且連續(xù)分布，而發(fā)射光譜窄而對(duì)稱，顏色可調(diào)，光化學(xué)穩(wěn)定性高，熒光壽命長(zhǎng)等優(yōu)越的熒光特性，是一種理想的熒光探針。很多現(xiàn)代發(fā)光材料和器件都由半導(dǎo)體量子結(jié)構(gòu)所構(gòu)成，材料形成的量子點(diǎn)尺寸都與過去常用的染料分子的尺寸接近，因而象熒光染料一樣對(duì)生物醫(yī)學(xué)研究有很大用途。從生物體系的發(fā)光標(biāo)記物的差別上講，量子點(diǎn)由于量子力學(xué)的奇妙規(guī)則而具有顯著的尺寸效應(yīng)，基本上高于特定域值的光都可吸收，而一個(gè)有機(jī)染料分子只有在吸收合適能量的光子后才能從基態(tài)升到較高的激發(fā)態(tài)，所用的光必須是精確的波長(zhǎng)或顏色，這明顯與半導(dǎo)體體相材料不同，而量子點(diǎn)要吸收所有高于其帶隙能量的光子，但所發(fā)射的光波長(zhǎng)（即顏色）又非常具有尺寸依賴性。所以，單一種類的納米半導(dǎo)體材料就能夠按尺寸變化產(chǎn)生一個(gè)發(fā)光波長(zhǎng)不同的、顏色分明的標(biāo)記物家族，這是染料分子根本無法實(shí)現(xiàn)的?；趲?kù)侖阻塞效應(yīng)和量子尺寸效應(yīng)制成的半導(dǎo)體單電子器件由于具有小尺寸，低消耗而日益受到人們的關(guān)注。除了采用量子點(diǎn)材料研制邊發(fā)射、面發(fā)射激光器外，在其他的光電子器件上量子點(diǎn)也得到了廣泛的應(yīng)用。（2）一維納米晶體材料。代表：納米管。納米管比人的頭發(fā)絲還要細(xì)1萬(wàn)倍，而它的硬度要比鋼材堅(jiān)硬100倍。它可以耐受6500°F（3593℃）的高溫，并且具有卓越的導(dǎo)熱性能。納米管既可以用作金屬導(dǎo)電體，比金的導(dǎo)電性高得多，也可以用作制造電腦芯片所必須的半導(dǎo)體。納米管在極低的溫度下還具有超導(dǎo)性。納米管的類別有：硅納米管、單壁碳納米管、雙壁碳納米管、多壁碳納米管、功能化多壁碳納米管、短多壁碳納米管、工業(yè)化多壁碳納米管、石墨化多壁碳納米管、大內(nèi)徑薄壁碳納米管、鍍鎳碳納米管。隕石碳質(zhì)晶體納米管。舉例講一下碳納米管的電學(xué)性能和熱學(xué)性能。碳納米管的電學(xué)性能包括導(dǎo)電性能和超導(dǎo)特性兩個(gè)部分，其中前一部分研究得最多。理論與實(shí)驗(yàn)均證實(shí)碳納米管的導(dǎo)電性質(zhì)與其微結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系。早期的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，一些碳納米管應(yīng)是金屬或窄能隙的半導(dǎo)體。1996年，Langer等人開始用兩電極法研究單根多壁碳納米管的輸運(yùn)特性，而Ebbesen等人為了避免樣品的不良電接觸，改用四電極法測(cè)量了單根多壁碳納米管的電學(xué)特性。從單根多壁碳納米管的電阻R來看，它們的差別確實(shí)很大，有些碳納米管屬于金屬，而另一些屬于半導(dǎo)體。一些研究組的實(shí)驗(yàn)顯示，碳納米管的電學(xué)性能與螺旋度有密切關(guān)聯(lián)。碳納米管最令人矚目的熱學(xué)性能是導(dǎo)熱系數(shù)。理論預(yù)測(cè)碳納米管的導(dǎo)熱系數(shù)很可能大于金剛石而成為世界上導(dǎo)熱率高的材料。不過，測(cè)量單根碳納米管的導(dǎo)熱系數(shù)是一件很困難的事情，2014年還沒有獲得突破。將電弧法制備的單壁碳納米管軋成相對(duì)密度為70%，尺寸為5mm×2mm×2mm的方塊，Hone測(cè)得了室溫下未經(jīng)處理的碳納米管塊材的導(dǎo)熱率為35W/（M·K），該值遠(yuǎn)小于理論預(yù)測(cè)值。顯然，碳納米管塊材中的空隙和碳納米管之間的接觸都將極大地減小碳納米管塊材的導(dǎo)熱率。而且，與石墨相類似，碳納米管沿軸方向與垂直于軸向方向的導(dǎo)熱能力應(yīng)有很大的不同。因此，該結(jié)果不能代表碳納米管的實(shí)際熱率。正如單根碳納米管的電導(dǎo)率是碳納米管管體材料的電導(dǎo)率的50—150倍一樣，如果單根碳納米管的電導(dǎo)率也是如此，那么碳納米管的導(dǎo)熱率應(yīng)為1750—5800W/（M·K）。通過測(cè)量碳納米管塊材的導(dǎo)熱率與溫度的關(guān)系曲線可以推斷，碳納米管的導(dǎo)熱是由聲子決定的，并就此估計(jì)出碳納米管中聲子的平均自由程約為0.5—1.5μm。利用X射線衍射和透射電子顯微鏡研究納米碳管在5.5Gpa下的熱穩(wěn)定性也取得了重要進(jìn)展。根據(jù)以往的研究，在常壓真空條件下碳納米管的熱穩(wěn)定性非常好，其結(jié)構(gòu)在2800℃以下可能并不發(fā)生變化。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在5.5Gpa壓力下，雖然碳納米管的微結(jié)構(gòu)在低溫時(shí)沒有發(fā)生明顯的改變，但在950℃即開始發(fā)生變化，轉(zhuǎn)變成類巴基蔥和類條帶結(jié)構(gòu)，而在1150℃時(shí)轉(zhuǎn)變成石墨結(jié)構(gòu)，高壓是這種轉(zhuǎn)變的主要原因，高壓可以促使碳納米管結(jié)構(gòu)的破裂，從而降低它的熱穩(wěn)定性。在納米管應(yīng)用于電腦運(yùn)算的發(fā)展進(jìn)程中，一個(gè)重要的里程碑就是把納米管制造成電腦中所用的開關(guān)或晶體管。研究人員證明單個(gè)應(yīng)用的納米管可以具有晶體管的作用，而且提高了其晶體的導(dǎo)電性能。然而，應(yīng)用于電腦運(yùn)算也只是納米管展露其優(yōu)越性的一個(gè)方面。人們可以把這些微型管粘合在一起，制成纖維或繩索，用作超導(dǎo)線纜，或者塑料及其他高級(jí)材料的超強(qiáng)加固劑。如果納米管具備極強(qiáng)的撓性、強(qiáng)度和恢復(fù)力，它們將可合成高性能的體育和航空材料。由于其強(qiáng)大的張力，它們具有彎而不折且能恢復(fù)原來形狀的特殊性能。此外，納米管還可應(yīng)用于最需要導(dǎo)熱性能的地方。例如，電動(dòng)機(jī)如果采用納米管做散熱片，其中的塑料部件就不會(huì)被高溫所熔化。這種微型材料還可置入需要耐受極度高溫的材料之中，如飛機(jī)和火箭外部的嵌板等。美國(guó)國(guó)家航宇和宇航局期望將納米管置入從防熱層到宇航服等各種設(shè)施之中。能源公司對(duì)納米管也刮目相看。納米管可以用來制造更小、更輕、效能更高的燃料電池，它還能夠用于貯存用作能源的氫氣。研究人員在平玻璃片或其他材料上把無數(shù)個(gè)納米管排列起來，讓它們看起來像一片收割的整齊麥田。日本的NEC和韓國(guó)的三星公司準(zhǔn)備將這種由納米管組成的“田野”做成電視機(jī)的顯示屏，以取代電視機(jī)所采用的老式陰極射線管。（3）二維納米納米材料。代表：納米薄膜。納米薄膜是指由尺寸為納米數(shù)量級(jí)(1~100nm)的組元鑲嵌于基體所形成的薄膜材料，它兼具傳統(tǒng)復(fù)合材料和現(xiàn)代納米材料二者的優(yōu)越性。納米薄膜可以改善一些機(jī)械零部件的表面性能，以減少振動(dòng)，降低噪聲，減小摩擦，延長(zhǎng)壽命。這些薄膜在刀具、微機(jī)械、微電子領(lǐng)域作為耐磨、耐腐蝕涂層及其它功能涂層獲得重要應(yīng)用。目前，科研人員已從單一材料的納米薄膜轉(zhuǎn)向納米復(fù)合薄膜的研究，薄膜的厚度也由數(shù)微米發(fā)展到數(shù)納米的超薄膜。（4）三維納米晶體材料。代表：納米陶瓷。利用納米技術(shù)開發(fā)的納米陶瓷材料是利用納米粉體對(duì)現(xiàn)有陶瓷進(jìn)行改性，通過往陶瓷中加入或生成納米級(jí)顆粒、晶須、晶片纖維等，使晶粒、晶界以及他們之間的結(jié)合都達(dá)到納米水平，使材料的強(qiáng)度、韌性和超塑性大幅度提高。它克服了工程陶瓷的許多不足，并對(duì)材料的力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、磁光學(xué)等性能產(chǎn)生重要影響，為代替工程陶瓷的應(yīng)用開拓了新領(lǐng)域。納米陶瓷的特性主要在于力學(xué)性能方面，包括納米陶瓷材料的硬度，斷裂韌度和低溫延展性等。納米級(jí)陶瓷復(fù)合材料的力學(xué)性能，特別是在高溫下使硬度、強(qiáng)度得以較大的提高。有關(guān)研究表明，納米陶瓷具有在較低溫度下燒結(jié)就能達(dá)到致密化的優(yōu)越性，而且納米陶瓷出現(xiàn)將有助于解決陶瓷的強(qiáng)化和增韌問題。在室溫壓縮時(shí)，納米顆粒已有很好的結(jié)合，高于500℃很快致密化，而晶粒大小只有稍許的增加，所得的硬度和斷裂韌度值更好，而燒結(jié)溫度卻要比工程陶瓷低400～600℃，且燒結(jié)不需要任何的添加劑。其硬度和斷裂韌度隨燒結(jié)溫度的增加（即孔隙度的降低）而增加，故低溫?zé)Y(jié)能獲得好的力學(xué)性能。由于納米陶瓷具有的獨(dú)特性能，如做外墻用的建筑陶瓷材料則具有自清潔和防霧功能。隨著高技術(shù)的不斷出現(xiàn)，人們對(duì)納米陶瓷寄予很大希望，世界各國(guó)的科研工作者正在不斷研究開發(fā)納米陶瓷粉體并以此為原料合成高技術(shù)納米陶瓷。代表：納米玻璃。納米玻璃，是利用納米技術(shù)，用特殊的裝置，對(duì)玻璃進(jìn)行原子、分子級(jí)的操作，改變其特性，使之具有全新的性能。納米玻璃特性：隔熱恒溫：冬暖夏涼，調(diào)節(jié)室溫，隔熱保溫效果是玻璃貼膜的3-4倍，液體玻璃膜夏季可以阻擋75%-88%的太陽(yáng)直射熱量進(jìn)入室內(nèi)，從而降低室內(nèi)溫度；冬天則防止室內(nèi)熱能散發(fā)外流，減少空調(diào)、暖氣費(fèi)用。通過窗體的節(jié)能，可減少電費(fèi)開支（舉例：空調(diào)耗電，照明耗電等）增加玻璃強(qiáng)度：玻璃意外破碎時(shí)阻攔碎片飛濺，減少對(duì)人體的傷害。防刺目眩光：太陽(yáng)直射時(shí)易形成刺目眩光，科建液體玻璃膜可以在保證透光率的基礎(chǔ)上使光線變的柔和，消除刺目眩光對(duì)眼睛的傷害。防紫外線：紫外線是造成家具、布藝、地毯、窗簾、壁畫，化纖織物等室內(nèi)物品褪色、老化的直接原因，同時(shí)還是誘發(fā)皮膚癌的罪魁禍?zhǔn)住Ｒ后w調(diào)溫玻璃膜通過添加紫外線吸收劑和反射劑，可阻隔99%以上的有害紫外線，長(zhǎng)久保持室內(nèi)物品色澤鮮艷，可阻隔99%以上的有害紫外線，長(zhǎng)久保持室內(nèi)物品色澤鮮艷，光亮如新，并保護(hù)皮膚免受傷害。阻音防吵：有效阻隔外界噪音。美觀裝飾：液體玻璃膜顏色可任意調(diào)節(jié)，可美化居室外觀，改善室內(nèi)環(huán)境。透光美景：住宅、寫字樓、酒店、學(xué)校、汽車...這些既要求隔熱保溫阻隔紫外線，又對(duì)透光性及對(duì)視線有特別要求的地方尤其適用。減少了二次遮陽(yáng)的投入費(fèi)用，如做遮陽(yáng)棚，百葉窗，外遮陽(yáng)，貼膜等；不遮光，保證良好的采光。納米玻璃應(yīng)用：納米玻璃主要應(yīng)用于玻璃幕墻、高級(jí)賓館、酒店、寫字樓、私家住宅、展廳、汽車、火車、飛機(jī)等的隔熱保溫和防紫外線；石油化工、電業(yè)建筑、金屬冶煉、醫(yī)藥紡織、造船造紙等多種行業(yè)[2]的多種設(shè)備的保溫隔熱；也可用于計(jì)算機(jī)房、雷達(dá)屏蔽保護(hù)區(qū)等隔絕遠(yuǎn)紅外和需要屏蔽電磁波的地方，防止外界電磁波的侵入而造成電子設(shè)備的誤差、保密信息的泄露和對(duì)人體造成傷害。六、研究展望納米晶體材料在很多領(lǐng)域可以得到應(yīng)用。例如，它們不僅能發(fā)光，也能吸收多種顏色的光，這有助于形成高分辨率顯示器屏幕上的發(fā)光像素，或是制成新類型的高效、廣譜太陽(yáng)能電池。同時(shí)，這種材料還可被用于開發(fā)針對(duì)少量特定生物分子的高敏度探測(cè)器，如作為毒素篩選系統(tǒng)或是醫(yī)藥檢測(cè)設(shè)備等。又如，納米晶體材料可以彌補(bǔ)硅鋼和鐵氧體材料的不足，使各類電子產(chǎn)品的質(zhì)量和效率得到提高，且節(jié)能效果明顯。目前，納米晶材料除了用于制造變壓器以外，還可以作為互感器、電抗器、傳感器、濾波器等器件的鐵芯材料，應(yīng)用范圍還涉及到我們的日常生活中的家用電器、智能電表、直流變頻空調(diào)、漏電保護(hù)開關(guān)等，電力系統(tǒng)的輸變電測(cè)量、配電、遙測(cè)傳感等，鐵路系統(tǒng)的機(jī)車空調(diào)、電力機(jī)車的逆變電源、鐵路信號(hào)傳感等，還應(yīng)用在航天、航空、航海等多項(xiàng)軍工和國(guó)家高科技項(xiàng)目中，被定型采用。1、之前提到納米晶體材料具有光學(xué)性能，根據(jù)這一特性，羅切斯特大學(xué)與柯達(dá)公司的研究人員研發(fā)出了一種新的納米發(fā)光晶體材料，這種材料能在吸收能量后持續(xù)保持發(fā)光狀態(tài)，而不是像以前那樣將能量通過發(fā)熱方式耗散掉。新型納米晶體可以在4個(gè)小時(shí)內(nèi)保持在無閃爍狀態(tài)下，而在通常的納米材料上這個(gè)時(shí)間只有數(shù)微秒至數(shù)分鐘之間。這種材料的核心采用鎘和硒制作，表殼材料則使用鋅與硒，并在內(nèi)部采用將這些半導(dǎo)體材料均勻過渡的結(jié)構(gòu)，而在一般的納米晶體內(nèi)部，不同材料之間則存在較為明顯的分界結(jié)構(gòu)。而正是這種均勻過渡的結(jié)構(gòu)使納米晶體上放射出的光子與吸收的光子數(shù)量能保持一致。只要改變晶體的尺寸，這種新的納米晶體材料就可以發(fā)出各種不同顏色的光，這種未命名的納米晶體技術(shù)有望取代現(xiàn)有的OLED發(fā)光技術(shù)。該材料有望應(yīng)用于高亮度LED照明（如路標(biāo)、廣告牌照明、夜光燈等），廉價(jià)激光器制造等應(yīng)用場(chǎng)合，還可以被用來開發(fā)更薄的電視，顯示器產(chǎn)品。2、2014年2月，加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校的研究人員研制出一種神奇的納米晶體，這種納米晶體的神奇之處就在于能夠“捕獲”體積是其大約80倍的二氧化碳。由于擁有吸收二氧化碳并且將其它物質(zhì)“拒之門外”的能力，這種特殊晶體的問世讓碳捕獲技術(shù)倡導(dǎo)者興奮不已。能夠選擇性吸收特殊分子的納米晶體的可能用途是不可估量的，其中包括在軍事上的應(yīng)用以及為“綠色”汽車存儲(chǔ)氫燃料。如果可以改變納米晶體材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使其具有只吸收“氫燃料”的特質(zhì)，這將會(huì)大大改變?nèi)藗兪褂萌剂系姆绞剑瑫r(shí)能減少環(huán)境污染的問題。隨著人們對(duì)納米晶體材料認(rèn)識(shí)的不斷深入，納米晶體材料的研究將向深度化發(fā)展，研發(fā)水平將不斷提高，納米晶體材料的研究方向?qū)?huì)從晶態(tài)轉(zhuǎn)向非晶態(tài)，從晶體轉(zhuǎn)向薄膜晶體，從晶體性質(zhì)轉(zhuǎn)向表面性質(zhì)，從無機(jī)轉(zhuǎn)向有機(jī)，納米晶體材料也將實(shí)現(xiàn)實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化?？傊瑢?duì)納米晶體材料的認(rèn)識(shí)，人們還僅僅局限在一個(gè)小小的領(lǐng)域，還有許多未知領(lǐng)域等著去研發(fā)探索。參考文獻(xiàn)：[1]納米晶體_百度百科[2]ResearchProgressofNanocrystallineMaterials,WuChangxuan;[3]ResearchProgressofNanocrystallineMaterials,GongXiong,ZhangGuilan,TangGuoqing,ChenWenju,YangHongxiu;[4]量子點(diǎn)_百度百科[5]GleiterH,KleinHP,MarquartP,Mater.Sci.Eng.,1982,52(2),91～95.[6]GleiterH,EurophysicsNews,1989,20,130～131.[7]BirringerR,GleiterH,Phys.Lett.,1984,102A,365～369.[8]KockCC,NanostructuredMater.,1993,2,109～129.[9]KearBH,McCandlishLE,NanostructuredMater.,1993,3,19～30.[10]ChangH,AlstetterCJ,AverbackRS,J.Mater.Res.,1992,7,2962～2970.[11]ChangW,SkandanG,DanforthSC,KearBH,NanostructuredMater.,1994,4,507～520.[12]TschopeA,NanostructuredMater.,1994,4,617～623.[13]PalumboG,ThorpSJ,AustKT,Scr.Metall.Mater.,1990,24,1347～1350.[14]嚴(yán)東生,無機(jī)材料學(xué)報(bào),1995,10(1),1～6.[15]鞏雄,張桂蘭,湯國(guó)慶,陳文駒,楊宏秀,科學(xué)通報(bào),1995,40(24),2223～2226.[16]RoyRA,RoyR,Mater.Res.Bull.,1984,19,169～177.[17]NorakBM,AdvancedMater.,1993,6,422～426.[18]郭永,鞏雄,楊宏秀,化學(xué)通報(bào),1996,(3),1～4.[19]王篤金,吳瑾光,徐光憲,化學(xué)通報(bào),1995,(9),1～5.[20]RigneyDA,Ann.Rev.Mater.Sci.,1988,18,141～163.[21]BerkowitzAE,WalterJL,J.Mater.Res.,1987,2,277～288.[22