《机械制造基础》课程教学课件（PPT讲稿）纳米技术

纳米技术的产品领域1、电子和通讯：用纳米薄层和纳米记录点的全媒体存贮器；平板显示器；全频道通讯工程和计算机用的器件，信息存密度和运算速度都要比现在大3-6个数量级，且廉价而节能。2、计算机：通过极小的晶体管和记忆芯片提高电脑速度和效率几百万倍，体积只有针头大小的计算机3、纳米医疗：新的纳米结构药物；可到达身体的指定部位的基因和药物传送系统；有生物相容性的器官和血液代用品；家用早期病情自诊系统：生物传感器；骨头和组织的自生长材料。4、化学和材料：能提高化工厂燃烧效率，减少汽车污染的各种催化剂；超硬但不脆裂的钻研头及切削工具；用于真空封接和润滑的智能磁性液体；化学、生物载体的探测器和解毒剂

纳米技术的产品领域 ◼ 1、电子和通讯：用纳米薄层和纳米记录点的全媒体存贮 器；平板显示器；全频道通讯工程和计算机用的器件，信 息存贮密度和运算速度都要比现在大3-6个数量级，且廉 价而节能。 ◼ 2、计算机：通过极小的晶体管和记忆芯片提高电脑速度 和效率几百万倍，体积只有针头大小的计算机。 ◼ 3、纳米医疗：新的纳米结构药物；可到达身体的指定部 位的基因和药物传送系统；有生物相容性的器官和血液代 用品；家用早期病情自诊系统；生物传感器；骨头和组织 的自生长材料。 ◼ 4、化学和材料：能提高化工厂燃烧效率，减少汽车污染 的各种催化剂；超硬但不脆裂的钻研头及切削工具；用于 真空封接和润滑的智能磁性液体；化学、生物载体的探测 器和解毒剂

5、能源：高电能存储量、体积和重量小且成本低的新型电池；使用人工光合作用的清洁能源；量子阱式太阳能电池。6、制造工业；基于扫描隧道显微镜原理的一系列扫描探针显微镜和测量仪器的微细加工；新的操纵原子的工具和方法；渗有纳米粒子的块状材料；使用纳米粒子的化学/机械磨削。7、飞机和汽车：由纳米粒子加强的轻质材料；由纳米粒子加强的轮胎，耐磨，可直接再生；不需要洗涤的外壳油漆；廉价的不燃塑料；有自修补功能的涂层和纤维；；生产出比钢强度大10倍，而重量只有其几分的材料来制造各种更轻便一更省燃料的交通工具

◼ 5、能源：高电能存储量、体积和重量小且成本低 的新型电池；使用人工光合作用的清洁能源；量 子阱式太阳能电池。 ◼ 6、制造工业；基于扫描隧道显微镜原理的一系列 扫描探针显微镜和测量仪器的微细加工；新的操 纵原子的工具和方法；渗有纳米粒子的块状材料； 使用纳米粒子的化学/机械磨削。 ◼ 7、飞机和汽车：由纳米粒子加强的轻质材料；由 纳米粒子加强的轮胎，耐磨，可直接再生；不需 要洗涤的外壳油漆；廉价的不燃塑料；有自修补 功能的涂层和纤维；生产出比钢强度大10倍，而 重量只有其几分之一的材料来制造各种更轻便， 更省燃料的交通工具

现代隐身术一纳米材料的优良吸波性能纳米材料由于具有远小于红外和雷达波长的颗粒尺寸和极大的表面积，可有效地减小电磁波的反射率因而可用于隐身自的

纳米材料由于具有远小于 红外和雷达波长的颗粒尺 寸和极大的表面积，可有 效地减小电磁波的反射率， 因而可用于隐身目的。 现代隐身术 —— 纳米材料的优良吸波性能

亿方年前，螃蟹井不“横行”，而是借助于触角里用于定向的磁性纳米颗粒，“前后”行走。后来，由于地球磁场发生多次剧烈的反转，使螃蟹体内的小磁针失去了原来的定向作用，导致它现在的“横行”。（大海龟、蜜蜂等）

横行霸“道”的螃蟹 亿万年前，螃蟹并不“横行”，而是借助于触角里用于定向 的磁性纳米颗粒，“前后”行走。后来，由于地球磁场发生 多次剧烈的反转，使螃蟹体内的小磁针失去了原来的定向作 用，导致它现在的“横行”。 （大海龟、蜜蜂等）

摔不碎的纳米陶瓷科技日报2002/3/13报道：日本研制出能随意拉伸、可自由折叠的弹性陶瓷一一该陶瓷材料由40%氧化锆、30%铝酸镁尖晶石和30%的α-氧化铝在1650°C加热25秒制成。可从1厘米拉到11厘米

摔不碎的纳米陶 瓷 溶胶凝胶法制备的光纤前体 纳米陶瓷正被送入纯化室 科技日报2002/3/13报道：日本研制出能随意拉伸、可自由折 Bell Labs / Lucent Technologies 叠的弹性陶瓷 —— 该陶瓷材料由40％氧化锆、30％铝酸镁尖 晶石和30％的－氧化铝在1650oC加热25秒制成。可从1厘米 拉到11厘米

纳米金属铜的超延展性金属纳米颗粒粉体制成块状金属材料，会变得十分结实，强度比一般金属高十几倍，同时又可以像橡胶一样富有弹性。2

纳米金属铜的超延展性 金属纳米颗粒粉体制成块状金属材料，会变得 十分结实，强度比一般金属高十几倍，同时又 可以像橡胶一样富有弹性

神奇的碳纳米管高机械强度：大于钢100倍，1/6重量高长径比：103数量级高比表面：400-500m2/g具有金属性或半导体性化学性质不活泼

神奇的碳纳米管 高机械强度：大于钢100倍，1/6重量 高长径比: 103数量级 高比表面: 400-500m2 /g 具有金属性或半导体性 化学性质不活泼 通向月球的天梯

碳纳米管储氢绿色环保汽车氢气福o燃料电池储氢容量已达10%

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自清洁型纳米材料

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