這七種納米技術,最有可能改變世界的未來
信息來源: http://sharewhatyouteach.com 時間:2016-11-13 11:54:08
納米是一種長度單位,美國化學教授查德·米爾金說過,“無論什么東西,一旦微縮到100納米一下就會呈現全新的特性,時間萬物皆如此”。
據美國《大眾科學》網站報道,納米粒子特性關鍵在于其尺寸,與較大的粒子相比,它們擁有奇特的化學和物理特性。這就是納米粒子成為未來主要材料的原因所在。
文章說道,納米物質的尺寸使原子之間和它們的組分之間發生獨特的相互作用,這種相互作用有好幾種方式。就非生物納米粒子來說,不妨拿保齡球打比方,絕大多數原子都在球內,有限的原子在球的表面與空氣和木質球道接觸。
米爾金解釋,球內的原子互相之間發生作用,而球面的原子是與其他不同原子相互作用。現在把這個球縮小到分子大小。“縮得越小,球面與球內原子的比率就越高,當球體較大時,表面的原子相對而言微不足道。但是到了納米尺寸,顆粒可能會幾乎全是表面,那些原子就會對材料的總體特性產生重大影響。”。
米爾金表示:“把東西變小無所謂好壞,歸根結底的問題在于,這些東西有什么用途?在運用時,我們是否考慮過恰當的安全分析及其影響?到目前為止,我認為我們做得很好。”
以下列舉納米技術改變世界的七種方式:
一、納米粒子墨水導電
伊利諾伊大學的研究人員在用納米銀粒子制造導電墨水。納米銀粒子懸浮在纖維素溶液中,目的是增強粘性以便能夠從筆芯里流出來。畫出來的線條成為能攜帶電流的銀絲,足以為天線甚至小型LED顯示裝置供電。
二、癌癥探測器
納米金粒子用于癌癥等疾病的新型“嗅探器”。隨著癌細胞增長,細胞內的基因和蛋白質會發生變化,這個過程會釋放出可探測到的揮發性有機化合物——這就是為什么經過訓練的狗可以“聞”出癌癥。納米粒子也能聞出來。
以色列研究人員兩年前宣稱發明了一種納米金粒子傳感器,它不僅能判斷一個人是否患癌,而且能分清是肺癌、乳腺癌、前列腺癌還是結腸癌。從中受益的不僅僅是癌癥患者,查德·米爾金正在研制的納米粒子能診斷和治療疾病,追蹤早期癌癥甚至確定住院病人是否受感染。
三、從根源上抗癌
如果癌癥已經根深蒂固,納米粒子也一樣能夠大顯神威。密蘇里大學獸醫學院的研究人員對患有前列腺癌的狗進行CT掃描,確定其體內腫瘤的大小,然后放射學家給它注射了一種含有放射性納米金粒子的紫色液體。經臨床檢測,用納米金粒子進行治療是安全的,狗沒有發生腫脹、中毒,其腎臟和骨髓也沒有變化。用放射性粒子對付腫瘤不是什么新思想,但使用納米金粒子的主意是全新的。
四、納米吸收
最能證明納米具有神奇特性的產品大概莫過于Osorb。這種能膨脹的玻璃材料能與微量的炸藥分子發生反應,因此可用作機場等地方的安檢工具。
Osorb已經被用在停車場等地方,它可以吸收車輛的漏油,防止其在洗車時被沖進水體。它還可以涂上鐵等材料來捕獲磷酸鹽等化學品。
五、基因治療與藥物傳輸
幾乎每個星期,科學家都會宣布在利用納米粒子向細胞內輸送基因、藥物或化學信使方面取得新的突破。不同形狀和化學成分的納米粒子可以根據藥劑師的選擇追蹤瞄準特定細胞并完成各種任務。
研究人員利用一個由兩部分組成的聚合物將DNA分子包裝成納米粒子,一部分帶正電荷,使聚合物與DNA緊密相連。納米粒子的表面有保護性涂層。動物試驗表明,納米粒子的形狀能大大影響它實施基因治療的效果。
六、皮膚的保護性涂層
人們在夏天每天使用的防曬霜含有二氧化鈦和氧化鋅納米粒子,它們具有很強的反射性,能防止有害的太陽輻射直射皮膚。納米涂層還能使紙張防水、服飾防污以及保護地毯,甚至有效地使各種表面防塵。
七、食品供應中的納米材料
納米技術最有爭議、大概也最鮮為人知的影響是對食品供應的影響。納米粒子可以用作殺蟲劑或肥料,但有研究表明,它們有可能破壞莊稼甚至是災難性的。
對大豆的研究表明,氧化鋅會在植物組織里累積。植物的根和根瘤能吸收和儲存高度濃縮的納米粒子,在施氮水平很高的情況下,植物仍無法固氮。
文章來自:中國粉體網