生活生产中纳米技术应用的实践分析

2020-12-08梁智博林勇

魅力中国 2020年24期

梁智博林勇

（通化师范学院，吉林通化 134001）

现阶段，随着科学技术的不断进步，纳米技术在人们生产生活中的应用越来越广泛，发挥着重要作用。纳米材料是指长度为0.1nm—100nm 的应用材质，是处于原子团簇和宏观物体交接的过渡范围内，超微粒组成的固体材质。纳米材料重要的基本特性是其精确度非常高，长度精密，在应用过程中强度高，硬度高，韧性好，且高比热、膨胀系数高，同时，密度低，热导率也非常低。

一、生活生产中纳米技术应用的重要意义

中国科研对纳米技术的应用十分重视，开通了纳米科技网站，在相关化学研究院建立了纳米科技楼。纳米科技在一定程度上组织不同领域的科学研究者利用纳米技术实现科技信息化，使技术软件和相关仪器设备实现共享。

纳米技术是研究尺寸在0.1nm—100nm 之间物质组成体系的运动构成和相互作用力，让纳米技术在生活生产中得以有效利用。在纳米材料这样的尺度下，物质材料中电子的波性和原子之间的相互作用会根据尺度的大小变化。在这一尺度时，物质会出现和之前完全不同的形式，就算是不改变材料成分，纳米材料中的光学性能、电学性能、力学性能、磁性、熔点、化学活性等，都会在传统材料的基础上发生改变，所呈现出的状态是传统模式和理论特性都没有办法作出解释的，性质非常独特。

二、生产生活中纳米技术应用的实践用途

（一）纳米技术应用在生物医学领域

科技不断在进步，医学技术也越来越发达，科研人员在纳米材料中加入化合物，然后在生物环境下，对细胞活性的溶解吸收情况做出观察，然后与骨置换，逐渐构成牢固结合的生物材料。这些生物材料的形成具有耐磨性、生物之间的相容性和强度非常高的韧性特征，能够用来制造人工骨骼。科学家们利用纳米材料尺寸小和精确度高等特点，还在医学领域研究出了纳米手术器具，还研究出了具有特性功能的药品纳米材料粒子。纳米手术器具的研制让病人在手术过程中出血量更少，减小手术创口面积；特性功能的药品纳米材料粒子可以在药物运输中发挥巨大效果，使药物运输更加方便、快捷。

（二）纳米技术应用在环境保护过程中

从现阶段发展来看，人们日益增长的物质需求对自然环境和资源构成了很大威胁，环境污染已经成为现阶段人们面临的最重要环境问题。研究表明，纳米材料中具有极强的吸附作用，絮凝能力也相当好，就净水剂而言，纳米技术比普通净水剂的净水能力强十倍到二十倍。在污水治理过程中，纳米技术可以有效地将水中悬浮物完全吸附，然后利用相关净化器，让水能源的达到二次净化的效率。与此同时，可以利用纳米材料作为光催化剂使用，光催化后进行氧化，对有毒有害物质进行降解，更好的改善污染问题。科研人员利用纳米技术研究出了助燃催化剂，能够让煤燃料充分燃烧，为生产提供动能，对不可再生能源进行节约，不断改善环境中存在的问题。

（三）纳米技术应用在航空航天领域

随着我国经济合格科技实力不断壮大，我国对航空航方面的探索逐渐加深，也得到了很好的成就。而在航空航天过程中研究并利用纳米技术，对航空航天的探索起到协助作用。近几年，纳米碳管的研究，是太空升降机中应用的一大重要突破。其最大的特点就是具有良好的导热性，性能非常稳定，在应用过程中柔软灵活，而且质量比其他材料要轻很多，可以将其制作成太空缆绳，为人类太空中的探索提供有效动力。纳米技术中的聚合物基合材料给航天航空带来巨大便利，纳米粒子在应用过程中，可以有效提升聚合物基合材料的强度、耐磨性和耐高温性，使其在航空航天过程中得以更好地发挥，为我国航空航天做出巨大贡献。

（四）纳米技术应用在日常生活中

通过纳米技术研制的塑料具有耐磨性高、韧性高、耐热性好的基本特点，可以在汽车等领域发挥巨大作用。纳米比表面积的阻燃粉末可以研究出纳米阻燃材料，这种材料能够制作成阻燃剂，在很大程度上减少了非热灾害的发生。纳米技术在电子领域也有广泛应用，可以利用纳米技术中的分子束外延技术，让流子与母体产生分离，然后制备相关电子器件。不仅仅是一些高端产品的领域，纳米加护在大理石、玻璃等材质的表面也做出了研究，使其产生防污染和预防灰尘的作用，而且纳米技术中高强度和高韧性的特点还可以改变玻璃、大理石等脆性特征，使其在较低的温度下也能保持原有状态，不易断裂。