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纳米材料的应用及其展望
我们都听说过“纳米材料”，一提到它，我们马上想到它的诸多特点，例如：加入纳米材料后的复合材料重量轻，强度高；纳米复合仿生材料在骨骼修复中可以很好的与人体组织相适应；纳米催化材料可以在缓和条件下完成反应，节约资源，减少排放；纳米材料制造的涂料清洁，可以防污„„
说了这么多，那么究竟什么是纳米材料呢？
一、纳米材料的介绍
纳米材料是在1~100纳米范围的材料，是纳米科技的物质基础。根据材料的三维尺度是否分别处于纳米范围，可分为纳米颗粒、纳米线和纳米薄膜等。还有一类重要的材料，其总体尺寸超过纳米尺寸，是把具有纳米尺寸的单元按照一定方式组装形成的，仍然保持着纳米结构单元的纳米尺寸效应，称为纳米结构材料，也包含在纳米材料中。纳米材料具有小尺寸效应、量子效应和表面效应等，在机械性能、磁、光、电、热等方面都显示出与传统块体大尺寸材料不同的特性和功能，因而在能源、环境、生物技术、医学和健康、催化和传感等领域有着十分广阔的应用前景。
二、纳米材料的应用
1、纳米光材料
纳米材料具有块体材料所没有的光电性质，纳米光材料一直是纳米材料研究的热点。
美国麻省理工学院研究人员成功研制10纳米*40纳米的金纳米棒。金纳米棒可吸收红外光线，被红外激光激活，而不会破坏周围的细胞。当金纳米棒受到红外激光激发，周围低浓度的CTAB会加速金纳米棒的热耗散，高浓度的CTAB将减缓耗散。因此，利用金纳米棒上述特性，构建携带特殊设计DNA的金纳米棒，对靶细胞实现特定功能以及用于癌症治疗和药物传输具有重要意义。
2、纳米新能源材料
纳米能源材料在新能源研究中将发挥决定性作用。
以色列开发出TiO2纳米染料敏化太阳能电池。当阳光照射到覆有染料涂层纳米TiO2粒子上时，有机染料将吸收光和传递太阳能，并通过TiO2导带将太阳能转化为电流。由于效率高、成本低的特点（仅为硅太阳能电池的1/2），未来在照明，小家电以及尚未通电的边远地区具有较好的市场前景。
3、纳米医用材料
纳米材料在疾病诊断治疗方面已经显示了奇异的效果。
美国研究人员设计出可杀灭癌细胞的“纳米机器”。此种“纳米机器”由中空硅纳米粒子制成，其内部细孔涂覆了化学物质偶氮苯，抗癌药物可装载在细孔中。研究人员将“纳米机器”于黑暗中送入置于玻璃器皿中的人类癌细胞内，然后用光照射使“纳米机器”振动，“纳米机器”细孔中的抗癌药物随之被释放出攻击癌细胞。
三、未来发展预测
面对严峻的资源与环境问题，纳米材料将更多的应用于能量转换和环境治理方面，从而提高能量转化率，改善周围生活环境。同时，纳米材料的制备技术日益成熟，必将实现从制备简单结构到组装复杂高级结构的转变，从单一功能纳米材料到多重功能化集成纳米复合材料的转变，实现纳米材料的产业化。
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