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當(dāng)粒子的尺寸減小到納米量級(jí),將導(dǎo)致聲、光、電、磁、熱性能呈現(xiàn)新的特性。比方說(shuō):被廣泛研究的II-VI族半導(dǎo)體硫化鎘,其吸收帶邊界和發(fā)光光譜的峰的位置會(huì)隨著晶粒尺寸減小而顯著藍(lán)移。按照這一原理,可以通過(guò)控制晶粒尺寸來(lái)得到不同能隙的硫化鎘,這將大大豐富材料的研究?jī)?nèi)容和可望得到新的用途。我們知道物質(zhì)的種類是有限的,微米和納米的硫化鎘都是由硫和鎘元素組成的,但通過(guò)控制制備條件,可以得到帶隙和發(fā)光性質(zhì)不同的材料。也就是說(shuō),通過(guò)納米技術(shù)得到了全新的材料。納米顆粒往往具有很大的比表面積,每克這種固體的比表面積能達(dá)到幾百甚至上千平方米,這使得它們可作為高活性的吸附劑和催化劑,在氫氣貯存、有機(jī)合成和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景。對(duì)納米體材料,我們可以用“輕、高、強(qiáng)”這六個(gè)字來(lái)概括?!拜p”是指借助于納米材料和技術(shù),我們可以制備體積更小性能不變甚至好的器件,減小器件的體積,使其更輕盈。起初計(jì)算機(jī)需要三間房子來(lái)存放,正是借助與微米級(jí)的半導(dǎo)體制造技術(shù),才實(shí)現(xiàn)了其小型化,并普及了計(jì)算機(jī)。無(wú)論從能量和資源利用來(lái)看,這種“小型化”的效益都是十分驚人的?!案摺笔侵讣{米材料可望有著更高的光、電、磁、熱性能。“強(qiáng)”是指納米材料有著更強(qiáng)的力學(xué)性能(如強(qiáng)度和韌性等),對(duì)納米陶瓷來(lái)說(shuō),納米化可望解決陶瓷的脆性問題,并可能表現(xiàn)出與金屬等材料類似的塑性。 |
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