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這七種納米技術,最有可能改變世界的未來
信息來源: http://gou888.net.cn 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(xiàn)全新的特性,時間萬物皆如此”。
據(jù)美國《大眾科學》網(wǎng)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(zhì)的尺寸使原子之間和它們的組分之間發(fā)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(shù)原子都在球內(nèi),有限的原子在球的表面與空氣和木質(zhì)球道接觸。
米爾金解釋,球內(nèi)的原子互相之間發(fā)生作用,而球面的原子是與其他不同原子相互作用?,F(xiàn)在把這個球縮小到分子大小?!翱s得越小,球面與球內(nèi)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(chǎn)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?shù)陌踩治黾捌溆绊??到目前為止,我認為我們做得很好?!?br/>
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(nèi)的基因和蛋白質(zhì)會發(fā)生變化,這個過程會釋放出可探測到的揮發(fā)性有機化合物——這就是為什么經(jīng)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(fā)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(jīng)根深蒂固,納米粒子也一樣能夠大顯神威。密蘇里大學獸醫(yī)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(nèi)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(jīng)臨床檢測,用納米金粒子進行治療是安全的,狗沒有發(fā)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(chǎn)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(fā)生反應,因此可用作機場等地方的安檢工具。
Osorb已經(jīng)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(nèi)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(jù)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(wǎng)