世界最小的纳米电动机问世

科学家用碳纳米管造出了世界上最小的电动机,它的直径约为500纳米,是头发丝的1/300,能够在电压驱动下转动。 纳米电动机是由美国加利福尼亚大学伯克利分校的科学家设计的。据英国《自然》杂志报告,电动机的旋转叶片是一片金叶,长度不到300纳米,叶片安装在一根由多层碳纳米管做成的转轴上。 多层碳纳米管由多根口径不同的空心圆管套在一起,两端装有二氧化硅制电极,将它固定在一块硅片上,碳纳米管的周围还安置了另外3个电极。在碳纳米管与其中一个电极之间施加电压,就能使它带动金叶片转动。如果电压更大,碳纳米管最外面一层管子就会与…     

什么是纳米

纳米是一种度量单位，一纳米为百万分之一毫米(即一毫微米)，为十亿分之一米。纳米结构通常是指尺寸在100纳米以下的微小结构，在这种水平上对物质和材料进行研究处理的技术称为纳米技术。纳米技术(或称毫微米技术)就是用单个原子、分子制造物质的科学技术，即在单个原子、分子层次上对物质(存在的种类、数量和结构形态)进行精确的观测、识别与控制技术(包括极细微尺度的组装)的研究与应用。 1959年，著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德*费曼预言：人类可以用小的机器制作更小的机器，最后将变成根据人类意愿，逐个地排列原子，制造产品。这是关于纳米技术最早的梦想。1982年，科学家发明研究纳米的重要工具--扫描隧道显微镜，为我们揭示一个可见的原子、分子世界，对纳米科技发展产生了积极促进作用。自从扫描隧道显微镜发明后，世界上便诞生了一门以0.1至100纳米这样的尺度为研究对象的前沿学科，这是纳米科技。纳米科技以空前的分辨率为人类揭示了一个可见的原子、分子世界，它的最终目标是直接以原子和分子来构造具有特定功能的产品。 从90年代初起，纳米科技得到迅速发展，新名词、新概念不断涌现，像纳米电子琴、纳米材料学、纳米机械学、纳米生物学等等。纳米材料是纳米技术研究的热点，各国科学家都将其作为主攻目标进行研究。作为石墨、金刚石等碳晶体家庭的新成员，1991年被人类发现的碳纳米管韧性很高，导电性极强，兼具金属性和半导体性，强度比钢高100倍，比重只有钢的1/6。因为性能奇强，诺贝尔化学奖得主斯莫利教授认为，纳米碳管将是未来最佳纤维的首选材料。我国科学家采用利用碳纳米管合成碳纳米管的新方法，合成出世界上最细的碳纳米管。 1999年，IBM公司阿尔马登研究中心的科学家成功地对单个原子进行了重排。他们使用一种称为扫描探针的设备慢慢地把35个原子移动到各自的位置，组成了IBM 3个字母，3个字母加起来还没有3纳米。从1999年纳米技术进入实用阶段之后短短的一年多里，纳米技术广泛应用于光学、医药、半导体、信息通讯，一年的营业额已经达到500亿美元，专家预计到2003年全球纳米技术创造的年产值将增长到1 000亿美元，到2010年将达到14 400亿美元，相当于目前法国一年的GDP。     

新材料塑造新未来

2003年的材料科学领域，各国科学家无论是在基础研究还是在应用研究方面都取得了一系列令人振奋的成就。这一年，美国利用超高密度品格和电路制作的新方法，获得直径8nm、线宽16nm的铂纳米线；法国利用粉末冶金制成了具有完美弹塑性的纯纳米晶体铜；中国用微波等离子体辅助化学沉积法在铁针尖端合成一种新纳米结构——管状石墨锥；日本用单层碳纳米管与有机熔盐制成高度导电的聚合物纳米管复合材料。     

科技动态点滴（六）

法国国家科研中心主任研究员、中国科学院海外评审专家王肇中博士日前在接受记采访时表示，随着电子工业技术的提高，2005年全球电子工业加工精度将达到100纳米，从而普遍进入纳米时代。纳米技术是指在0．10至100纳米(一纳米等于十亿分之一米)尺寸的空间内，研究电子、原子和分子运动规律和特征的崭新技术。     

纳米碳酸钙粒子用作润滑油添加剂的研究

采用X射线衍射仪和透射电镜检验了纳米碳酸钙粒子的粒径和内部结构，根据亲水亲油平衡值(HLB)，选择合适的表面活性剂将其加入到含有纳米碳酸钙粒子的润滑油中进行表面改性。通过测试最大无卡咬负荷、观察磨斑表面形貌和测定磨斑直径以及测试摩擦系数，对纳米碳酸钙粒子的极压性能和抗磨减摩性能进行了分析和研究；通过XPS测试对纳米碳酸钙润滑油添加剂进行了摩擦化学的分析和研究，对纳米碳酸钙粒子的抗磨减摩机理进行了系统的分析。研究结果表明，含有纳米碳酸钙粒子的润滑油具有良好的摩擦学性能。     

碳纳米管有序阵列的合成和表征

碳纳米管具有独特的结构和奇异的物理、化学性质,已经成为当今纳米材料研究领域最受关注的分支之一。以多孔A l2O3膜为模板,将B i(S2CNEt2)3作碳源,运用化学气相沉积法在较低的温度(380℃)下成功地制得了碳纳米管有序阵列,并用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线能量分散谱仪(EDS)进行了表征,合成的碳纳米管直径100~300 nm,长度可达几十微米。     

纳米二氧化硅复合氧化铈对海洋用铜合金防污性影响

防污性对于海洋用铜合金材料而言至关重要。纳米复合氧化膜涂覆于海洋用铜合金表面能够有效阻隔海水以及微生物的腐蚀和污染。本文以正硅酸乙酯、氯化铈为原料,采用溶胶凝胶法制备得到掺杂溶胶,涂覆有掺杂溶胶的铜合金经热处理后,对不同掺杂比的纳米氧化物的极化数据进行对比研究,得到纳米复合氧化物的防污机理。     

纳米技术给产业带来的影响

人们对客观物质世界的认识，分为宏观和微观两个层次。对宏观世界的观察从肉眼可见的物体延伸到几亿甚至几十亿光年之遥，上限无穷：所谓微观是指原子、分子、以及原子内部的世界，下限无穷；19世纪末20世纪初，有人观察到了介乎宏观与微观之间的，三维尺度很小的“处女地”内的一些奇异现象。后来科学家在这方面的观察和预言被证实，从而确立了客观世界存在着一个范畴——纳米体系。     

静电纺丝法制备聚乙烯醇纳米纤维

纳米纤维的制备和应用是纳米材料研究中极为活跃的领域和发展前沿。静电纺丝法作为一种能够直接、连续制备聚合物纳米纤维的方法,受到广泛关注。本文利用电纺技术制备了聚乙烯醇(polyvinyl alconhol,PVA)纳米纤维,考察了PVA溶液静电纺丝中PVA浓度,纺丝电压和接收距离等电纺参数对PVA纤维形成及其微观形貌的影响。实验结果表明,PVA浓度对PVA纤维形成和形貌起决定作用,随PVA浓度的提高,块体转变为均匀纤维,纤维直径逐渐增加;当接收距离和溶液流速恒定时,随纺丝电压的提高,纤维平均直径有缓慢提高的趋势;接收距离几乎不影响PVA纳米纤维的微观形貌。通过实验确定了制备PVA纳米纤维最佳条件为:电纺溶液组成为10%PVA水溶液,纺丝电压:15kV,流速:0.5mL/h,接收距离:15cm。     

聚氰基丙烯酸酯纳米颗粒自组装及其机理分析

采用乳液聚合的方法制备直径200 nm左右的聚氰基丙烯酸酯纳米颗粒,利用透射电镜和X射线能谱仪研究聚氰基丙烯酸酯纳米颗粒自组装的影响因素。结果表明,通过控制电解质浓度,可以控制聚氰基丙烯酸酯纳米颗粒的自组装的进行,形成单层有序的排列。聚氰基丙烯酸酯纳米颗粒的自组装机理基本类似于聚合物胶体系统的成核机理。     

螺旋桨基本设计与图谱应用

螺旋桨的选型是船舶建造设计中基础且非常重要的工作,分为初步选型和最终选型2个步骤。通过在工作中的实际案例介绍螺旋桨选型的具体方法,从船模试验得出的船体阻力数据建立螺旋桨的初步选型算出所需主机功率,从主机功率最终确定螺旋桨的最终选型,以最佳直径比为指标的选型方法来交互计算螺旋桨转速和直径两个变量,并最终选出最佳螺旋桨。     

表面处理剂对CuInS2纳米晶体分散性的影响

选用表面活性剂聚乙烯醇缩丁醛（PVB）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）,以及偶联剂KH550、KH570等表面处理剂,来研究体系中添加表面处理剂对溶剂热法合成的CuInS2纳米晶体分散性的影响.利用X-射线粉末衍射仪、EDS能谱、扫描电镜（SEM）和紫外-可见近红外分光光度计对纳米晶体的结构、原子配比、形貌和光吸收性能等进行表征.结果表明：体系中添加少量（总质量的0.1%）表面处理剂制备的CuInS2纳米晶体团聚现象能得到有效改善,其中偶联剂KH570和表面活性剂PVP改性效果佳.     

日推出由纳米碳复合材料制成的世界最小齿轮

据日经BP社报道，日信州大学与昭和电工、北川精工仪器联手开发成功了世界上最小的齿轮。这种超微型齿轮是采用纳米碳复合材料射出成形法而制成，其齿轮直径为0．2毫米，相邻齿间距约0．025毫米，齿数为6枚，齿轮前端的轴径为0．09毫米。     

静电纺丝PAN纳米纤维的制备与表征

将聚丙烯腈(PAN)粉末配制为PAN/DMF溶液,通过静电纺丝工艺制备了PAN纳米纤维.使用扫描电镜对纤维进行表征,研究了聚合物溶液浓度、静电压和喷射速率对纳米纤维形貌和直径的影响.结果表明:一定范围内减小高聚物溶液浓度、增大静电压、减小喷射速率,可适当减小纤维的直径.X射线衍射谱图分析表明,PAN溶液的浓度对纤维的结...     

电阻应变式纳米压力传感器

国内首创的一种将纳米技术成功应用于压力传感器的科技创新产品——电阻应变式纳米压力传感器,由湖南长沙索普测控技术有限公司研制成功。 电阻应变式纳米膜压力传感器,采用低能离子束轰击原子搬迁技术形成纳米量级厚度的Ni—Cr功能薄膜、SiO2钝化层薄膜、Ta2O2过渡层薄膜以及隔离作用的SiO2薄膜,实现了在高温、高压、恶劣环境下的长     

磁性磨料对磁力研磨效果的影响

概述了磁性的特征及结构组成，并且用实验证明了混合磁性磨料中铁粉的直径参数和重量百分比参数对磁力研磨效果的影响，最终得出两者皆存在最佳值。     

港口照明中的HID电子镇流器

在港口照明中引入了绿色照明的理念，在将单体HID电子镇流器与传统的50Hz电线镇流器进行比较之后，着重提出了选择HID电子镇流器的标准，分析了目前HID电子镇流器存在的问题，讨论了电子镇流器的节能效应和发展趋势。     

碳纳米管毒理学研究进展

碳纳米管由于其独特的性质正被广泛的运用于诸多领域,但是同其他的纳米材料一样对其生物毒性效应的研究还不是很深入。本文综述了近年来国内外对碳纳米管及其毒理学的研究进展,对碳纳米管产生生物毒性效应的可能机制做出推测,并对碳纳米管生物毒性效应的消除做了初步探究。     

碳纳米管在舰船防腐中的应用研究

海水具有非常强的腐蚀性,涂层材料对于舰船的防腐蚀而言至关重要。纳米材料作为新型涂层材料因具有比表面积大、热稳定强、机械性能优越等特点而备受关注。碳纳米管作为纳米材料还具有能够形成致密耐腐蚀薄膜层的性质,碳纳米管具有非常优越的金属及其合金材料附着性,能够附着在舰船材料表面。本文采用喷雾法对舰船用铝合金片进行碳纳米管涂覆,研究碳纳米管的涂层状态和防腐蚀情况,为碳纳米管在舰船防腐中的应用奠定了基础。     

美国首次将纳米碳管植入硅芯片

美国加利福尼亚大学伯克利分校以及斯坦福大学的科学家成功地将纳米碳管植入硅片中。目前计算机使用的硅芯片已经达到其物理极限，体积无法再小，通电和断电的频率无法再提高，耗电量也无法再减少。科学家认为，解决这个问题的途径是研制“纳米晶体管”，并用这种纳米晶体管来制作“纳米计算机”。他们估计纳米计算机的运算速度将是现在的硅芯片计算机的1．5万倍，