纳米通信技术（共12篇）
纳米通信技术 篇1
摘要：本文主要分析研究的是纳米电子技术以及纳米光电子技术, 分别讲述了纳米光电子的相关概念, 纳米光电子技术的发展以及纳米光电子各个器件的具体分类等内容。
关键词：纳米技术,纳米光电子,技术,研究
在以往的微电子技术中, 随着科学技术的不断进步与发展, 通过更多的理论研究研发出了新的领域。纳米技术将真空电子器件具有的电子输运的基本原理和微电子器件的相关技术相互融合, 同时融合了微细加工技术以及一些比较特殊的工艺, 最终成为了如今的新型技术。
一、纳米光电子的相关概念
如今的光电子技术由光电子集成逐渐向新兴的纳米光技术方向逐渐发展。并且纳米光电子在传统的半导体材料的基础上不断演变发展而来, 成为了新兴纳米电子学未来发展的新的趋势。纳米光电子主要是研究在所有纳米结构中各个电子以及光子存在的相互作用。将光电子以及纳米电子的相关技术相互结合共同组成了纳米光电子技术。传统的半导体硅并不具备发光的基本功能, 但是引进了纳米技术以后, 能够发出一种非常耀眼的光, 同时开设了一门新兴的纳米光电子。
二、纳米光电子技术的发展
新时代的纳米电子技术能够快速的制作各种单电子存储, 同时还可以制作一些非常精巧完美的微电子机械以及电机械系统。随着现代纳米技术的不断进步与发展, 集成电路也将成为一种比较先进的半导体器件, 并成为了未来发展的新方向。
如今的信息社会对于所有使用的集成电路具有的集成度的各种要求也逐渐增高, 这就导致人们不断突破尺寸具有的极限途径。在新的社会形势下, 纳米电子以及纳米电子光技术应运而生, 并成为了半导体科学以及各种工程研究的重要领先技术。光电子技术属于电子技术以及光电子技术的结合体。
二十世纪以后, 光电子技术逐渐发展, 并取得了一定的进步。将光电子技术以及纳米技术巧妙的相互融合最终形成了纳米光电子技术, 成为了未来电子技术不断发展的新领域。如今的二十一世纪, 也为光电子技术以及纳米光电子技术发展提供了新的机遇。
三、纳米光电子各个器件的具体分类
3.1 纳米光电技术探测器
如今的纳米光电技术探测器主要是利用纳米光电子的基本材料进而不断发展而来。这种微型的探测器主要由纳米丝以及各种纳米棒共同组成, 例如, 超高灵敏度红外探测器等。
3.2纳米发光器件
引进纳米光电子的相关技术并利用纳米光的基本材料, 利用纳米光刻技术, 最终研制出新兴的纳米发光器件。主要有利用纳米粒子等材料制作完成的一种硅发光二极管, 使用各种纳米尺寸制成的可以实现调谐的纳米发光二极管。
3.3纳米光子器件
纳米量子机构以及量子电路等各种集成技术都蕴含着非常深奥的研究内容。例如, 利用三维光电子自身的晶体天线, 还可以利用光子晶体技术二极管, 以及无损耗产生的光电波, 光开关等, 这些都属于先进的纳米光子器件, 在量子保密通信中的各种重要的关键器件, 都是利用纳米光子器件完成的。
3.4纳米显示器
纳米显示器主要包括碳纳米管显示器, 还有一种碳纳米发生显示器等。如今的纳米电子学还有纳米光子学以及先进的磁学微电子, 自身具有的极限线宽都是70nm, 这种先进的技术通过几十年的研究就完成了。为了能够在最短的时间内完成新兴的器件, 使用单原子具体的操作方式成为重要的研究方向, 并且, 利用这种先进的技术能够制成计算机, 并且能够有效的提升计算机自身的计算能力, 甚至可以提高上千倍, 但是需要使用的功率只有现在计算机的使用功率的百万分之一。如果使用先进的纳米磁学, 计算机具体的信息存储量甚至能够达到上千倍。使用纳米光电子能够提升通信带宽的上百倍。
另外, 除了以上介绍的各种器件, 还可以从广义上分析, 纳米器件还有分子电子器件, 这种器件无论是在材料上还是在使用的原理上都与上述的半导体量子器件存在较大的差异。
四、结束语
综上所述, 以往的各种科学技术为二十一世纪的高科技奠定了良好的基础, 并提供了有效的理论依据。虽然, 如今的纳米电子技术以及纳米光电子技术仍然处于初级发展阶段, 但是, 随着各种纳米技术的不断发展, 以往传统的集成技术早就已经无法适应时代发展的新需求, 这就需要纳米电子技术以及纳米光电子技术的不断发展, 不断满足社会时代发展变化的新的需求, 在新的社会形势下, 这种新兴的技术也终将会逐渐普及并改善人们的生产生活。
参考文献
[2]郭维康.固体纳米电子器件和分子器件.微纳电子技术, 2010;39 (4) :1一8.
[3]程开富.纳米电子l纳米光电子技术.飞通光电子技术, 2012;2 (2) :76一580.
[3]蒋建妞, 蔡琪玉.纳米电子学—电子学的前沿[J].固体电子学研究与进展, 2010, 17 (3) :218一226.
纳米通信技术 篇2
纳米技术的进步对未来社会产生深远而积极的影响。-----江泽民
纳米技术是二十一世纪科学发展的重点，会是一次技术革命，还会是一场产业革命！-----钱学森
◆ 从了解纳米技术开始： 纳米 其实是一个长度单位： 米= 毫米 1毫米 = 微米 1 微米= 纳米
也就是说 1纳米 = 米（即1米的十亿分之一）
在纳米的尺度范围内（1--100纳米），通过直接操纵和安排原子和分子来创造物质的能力和技术，称为纳米技术。
通过纳米技术所制成的材料，称为纳米材料。纳米材料具有不同与一般材料的超常规特性。纳米技术将深刻改变我们的生活方式，思维方式，以及我们的衣食住行。现在无论是打开电视，或翻开报纸，随处可见关于纳米科技的报道！
早在1982年美国一位科学家罗雷尔博士发明了扫描隧道显微镜，人类才看到了纳米世界。从那以后世界便诞生了一门新的科学----纳米科技。罗雷尔博士由此荣获1986年诺贝尔奖。
世界历史的发展过程：
毫米-----18世纪中叶瓦特发明和改良蒸汽机 引发了第一次工业产业大革命；
微米------以微电子技术为代表的电气(微电子技术)时代。引发了第二次工业产业革命；
纳米------以扫描隧道显微镜的发明为标志，必将引发第三次工业产业大革命！
二十一世纪必将是纳米技术的时代！！◆ 各国对纳米技术研究与应用的重视程度： 美国：
克林顿总统：“我的预算支持一个比较重要的、新的国家纳米技术倡议，即在原子和分子水平上操纵物质的能力，价值为5亿美元。试想一下这些可能性：材料将10倍于钢而重量只有其数分之一；国会图书馆内所有的信息可以压缩到一块方糖那样尺寸的器件之中；当癌病变只有几个细胞那样大小时就可以探测到。我们的目标可能需要20年或更长的时间才能达到，但这恰恰是为什么联邦政府要再此起重要作用的原因。”
2001年1月21日，克林顿总统宣布了国家纳米技术倡议 并在2001年财财政中增加26亿美元，美国政府认为，今天的纳米技术就如同50年代的晶体管，其科研和产业化将促进美国经济的持续发展。增强国家科技竞争力，节约资源和能源，纳米技术是开发未来微型武器的技术基础，是国防工业的未来
德国： 拟建立或改组6个政府与企业联合的研发中心，并启动国家级研究计划。
法国： 最近将投资8亿法郎建立有6万平米、拥有3500人的微米/纳米技术发明中心。配备最先进的仪器设备，扶植建立创新企业和申请专利。
日本： 80年代初投巨资，91年设施了为期10年、耗资2.25亿美元的纳米技术研究计划。目前，每年2亿美元推动新的研究中心建设和国家级研究计划。
英国：制定了包括机械、光学、电子学等领域的8个项目的纳米技术研究计划。
中国： 目前每年投入5亿在纳米技术研究，每年增加20%-30%投入。有一支精干的研究队伍，中科院有关研究所，北大、清华、中国科技大学、南京大学、复旦大学等。中科院金属所的纳米铜，晶粒30nm，是常规铜的几十万分之一，表现了室温下的超塑延展性。变形50多倍而无裂纹„
安然是我们民族的企业，又是一个以纳米技术为核心的高科技产业，无论是国家、省或者是市，都对我们的企业寄予厚望，并给予了强大的支持，为我们企业的发展起到了推波助澜的作用。安然现已在沈阳、上海、成都、天津、西安建立分公司。公司还将在广州、湖南、北京等设立分公司，计划在国内把安然事业做好、做大、做稳、做强，把安然事业的大本营、根据地建好后，将陆续在俄罗斯、印度、哈萨克斯坦、韩国„„建立分公司，安然承诺永不放弃直销，公司在直销界奋进的目标就是世界直销业前几名！◆ 安然公司有哪些优势？
优势一：具有国际战略意义的高新科技---纳米技术
公司董事长刘润东山东十大财经风云人物之一，获奖理由：高科技造福人类，在无竞争领域稳健布局，为日后做大做强从容蓄势！
获奖实况视频：http:///u/2765393060 汗蒸房工程原理及盈利详解
纳米技术与癌症 篇3
这些疗法旨在利用纳米技术的威力和癌细胞的贪婪。眼前有什么，癌细胞都喜欢吃，包括装了药物的纳米棒。这方面的一项实验使用了经过改造的细菌细胞，它们的大小是正常细胞的20%。这些细胞装载的抗体与癌细胞结合，然后释放自己携带的抗癌药物。另一项实验使用纳米棒作为其他疗法的辅助手段。纳米棒被癌细胞吸收，然后用磁场加热癌细胞，使之弱化。被弱化的癌细胞更容易被化疗药物攻击。
听起来有点怪，但一种蓝色染料（酞化青染料，或称苯二甲蓝染料）的确已被用来与黄金纳米棒配对以攻击癌症。酞化青染料会与光线发生反应。纳米棒把染料直接带给癌细胞，而正常细胞排斥染料。一旦纳米棒到达指定部位，科学家就会用光线“激活”它们去摧毁癌瘤。利用光触发染料治疗皮肤癌的疗法已经问世，科学家现在正在研究运用纳米棒和染料治疗身体内部的癌瘤。
纳米通信技术 篇4
F i n F E T器件是场效应晶体管 (FET) , 名字的由来是因为晶体管的栅极环绕着晶体管的高架通道, 这称之为“鳍”。比起平面晶体管, 这种方法提供了更多的控制电流, 并且同时降低漏电和动态功耗。比起28纳米工艺, 16纳米/14纳米FinFET器件的进程可以提高40-50%性能, 或减少50%的功耗。一些晶圆厂会直接在16纳米/14纳米上采用FinFET技术, 而一些晶圆厂为了更容易地整合FinFET技术, 会在高层金属上保持在20nm的工艺。
那么20纳米的平面型晶体管还有市场价值么?这是一个很好的问题, 就在此时, 在2013年初, 20nm的平面型晶体管技术将会全面投入生产而16纳米/14纳米FinFET器件的量产还需要一到两年, 并且还有许多关于FinFET器件的成本和收益的未知变数。但是随着时间的推移, 特别是伴随着下一代移动消费电子设备发展, 我们有理由更加期待FinFET技术。
和其他新技术一样, FinFET器 (R) 和电容 (C) 的寄生效应, 所以提取和建模也相应困难很多。设计者不能再只是为晶体管的长度和宽度建模, 晶体管内的Rs和Cs, 包括本地互连, 鳍和栅级, 对晶体管的行为建模都是至关重要的。还有一个问题是层上的电阻。20纳米的工艺在金属1层下增加了一个局部互连, 其电阻率分布是不均匀的, 并且依赖于通孔被放置的位置。另外, 上层金属层和下件设计也提出了一些挑战, 特别是对于定制/模拟设计。一个挑战被称为“宽度量化”, 它是因为FinFET元件最好是作为常规结构放置在一个网格。标准单元设计人员可以更改的平面晶体管的宽度, 但不能改变鳍的高度或宽度的, 所以最好的方式是提高驱动器的强度和增加鳍的个数。增加的个数必须为整数-你不能添加四分之三的鳍。
另一个挑战来自三维技术本身, 因为三维预示着更多的电阻数目层金属层的电阻率差异可能会达到百倍数量级。
还有一些挑战, 不是来自于Fi n F ET自身, 而是来至于1 6 n m及14nm上更小的几何尺寸。一个是双重图形, 这个是20nm及以下工艺上为了正确光蚀/刻蚀必须要有的技术。比起单次掩模, 它需要额外的mask, 并且需要把图形分解, 标上不同的颜色, 并且实现在不同的mask上。布局依赖效应 (LDE) 的发生是因为当器件放置在靠近其他单元或者器件时, 其时序和功耗将会受影响。还有一个挑战就是电迁移变得更加的显著, 随着几何尺寸的缩小。
如前所述, 上述问题将影响定制/模拟设计。如果数字设计工程师能够利用自动化的, 支持FinFET器件的工具和支持FinFET的单元库, 他或她将发现, 其工作上最大的变化将是单元库:更好的功耗和性能特性!但是, 数字设计工程师也会发现新的和更复杂的设计规则, 双图形着色的要求, 和更加严格的单元和pin位置的限制。最后, 有些SoC设计人员还会被要求来设计和验证上百万门级别的芯片。设计师将需要在更高的抽象层次上工作和大量重复使用一些硅IP。
E DA产业在研发上花费了大量的钱, 以解决高级节点上设计的挑战-事实上, 我们期望, EDA行业为了20纳米, 16纳米和14纳米的总研发费用可能会达到十二亿美金到十六亿美金。从FinFET器件的角度来看, 例如, 提取工具必须得到提高, 以便能处理Rs和Cs从而更好预测晶体管的性能。这些Rs和Cs, 不能等待芯片成型后分析-他们需要在设计周期的早期进行, 所以电路工程师和版图工程师不得不工作得更加紧密, 这也是方法学上很大的一个变化。
每个物理设计工具都必须能够处理几百条为了16nm/14nm FinFET技术而带来的新的设计规则。这包括布局, 布线, 优化, 提取和物理验证。单元库也需要利用这些工具进行优化。所以一个整合了的先进节点的解决方案, 将会使包括定制/模拟和数字设计的任务变得更加容易。
EDA供应商也是包括晶圆代工厂和IP供应商在内的垂直合作其中的一部分。从EDA和IP开发人员的反馈会影响进程的发展, 这反过来又提出了新的要求的工具和IP。例如, 在2012年, Cadence公司, ARM和IBM之间三方合作就产生了第一个14nm的FinFET器件的测试芯片。
纳米分析技术 篇5
摘 要 介绍了纳米材料的安全性,重点对纳米食品的3种分析检测手段(成像、分离和表征
技术)进行了较为详细的综述,并对该领域的工作进行了展望。
关键词 纳米材料,纳米食品,分析手段
进入21世纪以来,纳米技术已经在材料、化工、生物、医药、食品、通信、能源等众多
领域展现出广阔的应用前景,并对各学科领域的发展产生了深远的影响。在食品工业中真正
运用了纳米技术的产品只占消费品的一小部分,主要包括纳米包装材料、纳米营养物和纳米
添加剂等[1]。目前,全球有200多家公司致力于纳米技术在食品工业中的应用。根据著名咨询
公司HelmutKaiser一项调查显示,仅在食品饮料包装行业, 2004年纳米产品的全球销售额就
高达8·6亿美元,而在2002年,纳米产品的全球销售额只有1·5亿美元[2]。
纳米食品,也称纳米尺度(10-9-10-7m)的食品,是以人类可食用的天然物、合成物和生物生
成物等原料采用纳米技术加工制成的,并根据人体健康进行不同配制的食品。由于纳米粒子
具有独特的表面效应和量子尺寸效应,研究发现,食品和营养素经过纳米化以后,亦表现出更
高生物活性,甚至显现出常态物质没有的活性。所以纳米食品除了包括普通食品的功能外还
有以下功能:预防疾病、调节机体、康复病体的功能;降低保健食品的毒副作用功能;提高人体
对矿质元素的吸收利用率和杀菌除味等。新兴纳米技术下生产的食品的安全性一直受到消费
者和研究人员的高度关注。本文就纳米食品的分析检测方法进行综述,以期为纳米食品的发
展提供技术支持。纳米材料的安全性
纳米材料是将材料的尺度在空间进行约束,并到一定的临界尺寸后,材料的结构和性质
也随之发生从宏观到微观的转变。粒径的减小也是引起纳米材料的安全性问题的主要原因。
Frampton通过对大气中尘埃粒子的研究发现,当大气中的尘埃粒子粒径<10μm时,尘埃粒子
对肺部有明显的毒性。材料对生物体的毒性强烈地依赖于材料的尺寸[3]。
在一般情况下,纳米材料不会表现出明显的毒性。但纳米材料的潜在毒性、在生物体内的富集及其对食物链的影响,人们却自知甚少,研究者称这种毒性为“生态毒性”。Brunner等
研究发现,不同类型的纳米粒子能够透过细胞膜,导致细胞内自由基含量的增加,最终造成生
物体的毒性[4-6];同时,纳米粒子还会在生物体的组织中富集。Chen研究发现, SiO2纳米颗粒会
导致核质蛋白的团聚,从而损害细胞核的功能[6]。富勒烯和TiO2纳米颗粒会对蚤、大口鲈鱼
和其他水生动物产生一定的毒性[7]。而纳米材料有时也会扮演降低污染物毒性的角色: Zhang
通过对鲤鱼的活体实验发现,TiO2纳米颗粒会大量富集游离的镉离子[8];纳米银也显示出较强的抗菌能力,研究者已将这种抗菌能力应用到人们健康保护和水生环境治理中[9]。
纳米食品中采用的纳米技术是一种全新的技术,如同转基因食品,其安全性和接受程度
受到消费者的质疑。纳米食品在活性、吸收利用率等增加的同时还应该考虑到有害物质的吸
收、渗透等问题。一方面粒径减小使得食品原料本身具有的毒素,农残和重金属成分更易被
吸收,加剧了纳米化后的安全隐患。另外,纳米食品中营养成分纳米粒子可以通过传统吸收途
径之外的其他途径进入人体,并穿过生物膜屏障,使人体的防御能力降低,引起机体功能紊乱,出现健康问题。
维蒙特大学的消费经济学家科洛丁斯基在佛罗达里达州奥兰多市的食品安全大会上说,〔〕纳米技术是一种新的基因工程10。美国消费联盟的资深科研人员汉森称,不要因为某种物质
在自然尺寸状态下是安全的,就以为处理成纳米尺寸后也一定是安全的,所有科学家都赞同,物质的大小也是安全重要因素之一。例如,大量接触含有纳米碳(如富勒烯)的食品或化妆品,会造成与石棉一样的危害[10]。美国消费者保护组织称,纳米食品已经悄悄打入市场,促请美国
当局强制厂商标明食品是由纳米技术制造的。因此,有必要借助于先进的分析仪器,深入了解纳米食品在复杂体系中的行为及其对人体和环境的潜在影响。纳米食品分析检测技术
纳米材料的理化性质包括尺寸大小、尺寸分布、表面特征、形状、溶解度、活性、团聚状态和化学组成等诸多信息。为了更多地获得这些信息,应用多种分析手段来检测和表征纳米材料成为一种必然。将分析手段分为成像、分离和表征3种技术。
2·1 样品前处理
样品处理是整个分析过程中最薄弱环节和时间决定步骤,也是误差的主要来源。而环境因素对纳米材料的结构和组成等性质的影响很大。因此,前处理或消化后“纳米食品”得到的结果常常不同于原位检测的结果[11]。避免或减少样品的前处理,可以有效地减少人为干扰因素。如果不得不对样品进行前处理,仔细地记录前处理的每一环节对“追踪”人为干扰因素至关重要。同时,一些新的样品前处理技术应用到纳米材料的分析检测技术,尤其是涉及到成像邻域: Paunov采用凝胶捕获技术结合扫描电镜(SEM)对乳液进行了成像[12];Bickmore采用固定技术结合原子力显微镜(AFM)对水溶液中的黏土矿物质进行了成像[13];Lonsdale应用高压冷冻和冷冻基质技术,借助于透射电镜(TEM)对稀有的糊粉原生质体进行了成像,这种技术保留了细胞结构的完好和蛋白质的抗原性,优于传统的化学固定和去水技术[14];Wang
采用低温透射电镜,对掺杂Fe的TiO2纳米颗粒进行了“原位成像”[15]。当然,这些新的样品前处理技术也有望在纳米食品的分析检测技术中得到广泛的应用。
2·2 成像技术
纳米材料的尺寸都在可见光的衍射极限以下,普通光学显微镜无法观测纳米材料。目前,电子显微和扫描探针显微技术是运用最多的成像技术。依赖于这些技术,可以得到亚纳米的分辨率。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)3种常见的成像技术,人们可以得到纳米材料的许多性质,诸如团聚的状态、分散、吸附、尺寸、结构和形状。
Parris通过SEM观测到包埋香精油的蛋白纳米微球的形态,更深入了解这种香精油的抗氧化性。TEM可以对各种纳米粒子进行成像,可观测到不同形状的纳米管状牛乳蛋白,制备出嵌入活性酶的多肽自组装材料。利用TEM,研究者还可以控制最终合成的纳米β-环糊精的形态和尺寸分布。
对于TEM和SEM而言,必须在真空条件下操作,因此大大阻碍了这2种技术的推广。样品必须进行去水、低温固定或嵌入等前处理;而前处理的引入,不可避免地改变了样品的原有性质。如果在全液体状态下成像,就需要应用AFM技术。AFM属于扫描探针显微镜的一类,振荡的悬臂掠过样品的表面,在针尖和表面之间,可以检测到<10-12N的静电力。基于以上原理, AFM可以提供3D表面形态(大约0·5 nm的高度分辨率)。AFM的主要优势在于提供 湿的或潮湿状态下的样品的亚纳米结构。如果样品是液体状态,样品就很难固定在基质上,甚至到处流动,有时甚至吸附在振荡的悬臂上。以上会导致“涂污效应”的产生和振荡悬臂性质的改变。人们采用非接触式扫描,来减小“涂污效应”。AFM可以用于表征蛋白、多糖和脂质体的结构,AFM很早就用于成像纳米管状α-乳清蛋白的分子结构,还可以研究脂质体包埋体系的形态、尺寸、稳定性和动力学过程。
以上3种成像技术均属于损伤性技术,因此同一样品不能多次分析。电子显微技术的另一个缺点是“充电效应”,这种效应源于组织成像时,由于电子辐射导致静态电场的累积。如果将样品的表面包裹导电性材料,可以消除充电效应,但是同时会导致部分信息的缺失。此外, 3种成像技术普遍存在成本高、耗时等缺点,因此很难成为最常用的分析手段。
2·3 分离技术
常见的分离技术如高效液相色谱(HPLC)、场流分级分离(FFF)、毛细管电泳(CE)、水动力色谱(HDC)、凝胶电泳(gel electrophoresis, GE),借助于传统的检测器,这些分离技术不仅能够快速、灵敏、无损伤地定性检测各种环境中的纳米粒子(包括纳米食品),而且能对其定量。其缺点在于,由于溶剂的引入和不同介质的相互作用,使样品原始环境发生改变,最终导致分析结果的偏差。将各种分离技术的灵敏度、简单程度、分析时间、成本消耗和应用程度进行对比(表1所示),不难看出HPLC和FFF是两类优势明显的分离技术。
表1 三种分析检测手段的对比1)
简称灵敏度简单程度分析时间成本消耗应用程度
分离技术HPLC○√○√√
FFF○√√√○
HDC○√√√×
CE×√○√○
GE○√×√○
成像技术TEM√√××√
SEM√√××○
AFM○√○×○
表征技术MALDI-MS√○××√
ESI-MS√√√○○
DESI-MS√○√××
IM-MS√○√×○
PCS○√○√√
AU○○××○
NMR×○○×○
XRD√×××○
SAXS○××××
注: 1)√,良好;○,中等;×,较差。
食品邻域内,用于分离纳米材料的HPLC主要有2种: SEC(尺寸排阻色谱)和IEC(离
子交换色谱)。众所周知,尺寸排阻色谱是尺寸分离常用的技术。这种技术已经应用到量子点、碳纳米管和聚苯乙烯纳米颗粒的尺寸表征。尽管有着良好的分离效率,但尺寸排阻色谱存在以下缺点:溶剂与流动相之间存在强烈的相互作用,测定的粒径分布较窄,不能同时分离纳 米粒子和其团聚物。借助于紫外-可见光检测器(UV-Vis)或独特的荧光检测器(FL), SEC和IEC均可监控纳米蛋白材料的洗脱情况。与光子相关光谱(PCS)相结合, SEC可以检测纳米脂质体包埋体系,并给出详细、准确的尺寸分布。SEC还可以与示差折光检测器(RI)或多角度光散射(MALS)联用表征多糖。高灵敏的检测器,如电喷雾质谱(ESI-MS)和基质辅助激光解吸附-飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)与SEC联用后,可以得到多糖的组成、尺寸和重复单元次序等重要信息。
20世纪60年代诞生的场流分级分离技术(FFF),现已在理论、仪器技术和实际应用方面都有了较大的发展,尤其在分离复杂的大分子物质方面,驱动技术的基本要素。与色谱一样,FFF是一种洗脱技术;与场驱动技术一样,需要一外加场或梯度。在场流分级分离中,分离是在外加场的诱导下与流体联合作用进行的。场流分级分离技术是一个分离技术的大家族,它包括多种分支技术。根据引入的外加场的不同,主要有沉淀场流分级分离、流动场流分级分 离、热力场、流分级分离、电力场流分级分离等。同高灵敏的检测技术(诸如ICP-MS和多
角度激光散射)结合,FFF已经成功应用到地球化学和天然胶体研究,同样也应用到功能化纳米粒子的行为研究。应用范围从新鲜水样和海水中的胶体物质,到土壤悬浮物的尺寸分离。Peng利用双电场FFF技术分离了不同尺寸的纳米管;此外,人们利用FFF技术分析了诸多纳米粒子,如SiO2、金属、金属氧化物和炭黑等。FFF的主要缺点:积聚壁的相互作用,通道内的连续再平衡,某些情况下的样品前处理,平衡过程中的样品补加和通道内样品团聚的可能性增大。
与SEC不同,毛细管电泳技术,不存在固定相间的相互作用。但由于分离不单单建立在尺寸的基础上,数据干扰更加复杂。水动力色谱(HDC)利用无孔刚性固体颗粒来填充其分离柱,让含有被测乳液的淋洗液在高压下通过床层,由于水动力效应,使粒径不同的粒子流出速度不同,从而实现了对聚合物乳液或胶体悬浮液中的粒子分级或分离。同SEC相比,测定的粒径分布很宽,涵盖了5-1 200 nm的范围。HDC的主要缺点就是峰的分辨率较差。HDC同最常用的UV-Vis检测相结合,已经应用到(荧光)纳米材料、胶体悬浮液和生物大分子的尺寸分离。此外,这种技术同DLS相结合,应用到脂质纳米胶囊的尺寸分离。
2·4 表征技术
光子相关光谱(PCS)、质谱(MS)、分析性超滤(AU)、核磁共振(NMR)、X射线衍射(XRD)和小角度X射线散射(SAXS)是几种常见的表征技术。在表1 中不难看出:MS结合PCS后,几乎可以满足所有的分析要求。
2·4 表征技术
光子相关光谱(PCS)、质谱(MS)、分析性超滤颗粒粒径分布的标准方法,可以提供快速的原位和实时检测[24]。PCS,是一种无损检测技术,可以快速、准确提供纳米脂质体或蛋白包埋体尺寸大小。PCS还可以提供纳米多糖包埋体系的尺寸大小及其分布和稳定性表等信息。借助于这项技术,通过研究纳米壳聚糖包埋体系,人们可以改善纳米保健或功能食品效和提高其安全性。用PCS测颗粒的大小时,随着悬浮液颗粒浓度的增大,除了发生重散射外,颗粒之间还会因为互相碰撞而聚集在一起,形成团聚颗粒,影响测试结果。所得颗粒大小只是一定条件状态下相对值,并非颗粒的真实值。只有辅以其他表征手段,才能确定颗粒的实际大小和分布状况。
4种质谱技术-电喷雾质谱(ESI-MS)、基质辅助激光解吸附质谱(MALDI-MS)、解吸电喷雾质谱(DE-SI-MS)和离子迁移质谱(IMS-MS)均已应用到纳米材料的表征中。分析检测固体和液体纳米材料,常用2种软电离方式-电喷雾(ESI)和基质辅助激光解吸附(MALDI)。ICP电离源可以用于纳米食品的金属元素分析,与MS技术结合后,样品可以直接注入离子源中,再与HPLC等技术联用后,可用于元素的价态分析。FFF-ICP-MS作为一种交叉技术,已经应用到样品的尺寸分离及定量分析,这种分析检测最大限度地保留了样品的原始状态。核磁振(NMR)技术,能够提供固体或悬浮状纳米样品的动态和三维结构信息。Carter利用NMR
技术表征了空气和水中的硅纳米颗粒。扩散NMR技术可以有效地表征胶体物质的尺寸和相互作用。Lead利用脉冲梯度场NMR技术测定了腐殖酸的扩散系数。X射线光谱分为X射线光电子光谱(XPS)、X射线荧光光谱(XRF)、X射线吸收光谱(XAS)、X射线散射光谱(XRD)。小角度X射线散射(SAXS)技术,可用于固体或液体纳米材料的结构表征。对单一分散体系而言, SAXS可以提供材料的尺寸、形状和结构信息;而对多分散体系而言, SAXS只能提供尺寸 的可能性分布信息。
2·5 离心和过滤等其他技术
离心和过滤技术可以用于纳米材料的制备和分离,其优点在于低成本和高效。超离心
技术能够提供最大可达1×106g的相对离心力,从而可以对胶体粒子进行沉降分离和分析,现已广泛地用于蛋白质分子的分离与分析。传统的膜过滤可以分离尺寸范围在0·2-1μm的颗粒,滤又称微孔过滤,膜的平均孔径为0·05-14μm,能阻挡住悬浮物、细菌、部分病毒及胶体的透过。超滤也是一种加压膜分离技术,膜的平均孔径为1-10 nm,用于分离大分子溶质。纳滤作为一项新型的膜分离技术,介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程,纳滤膜的孔径围在几个纳米左右纳滤技术主要应用于水的软化、净化以及分子质量在102的物质分离、分级和浓缩、脱色和去异味等。新兴的错流过滤和传统过滤技术的差别在于:传统方式是一种静态过滤,悬浮液和垂直滤层直接接触,这通常被认为是“死亡”过滤,在这个过程中无法移动越积越厚的滤层,导致滤层逐渐堵塞。而在错流过滤中,悬浮液在滤柱的孔道中做高速的循环运动,悬浮液以从过滤膜片表面切过的方式,通过膜片和多孔的基体作为滤液排出,由孔道中的高速流动引起的湍流不断的冲洗膜片表面,从而防止了堵塞。错流过滤已经成为分离胶体和颗粒的标准方法,其效果已经通过AFM技术得到了验证。利用错流过滤技术荧光分析检测湖水、河水和海水中胶体,已有相关报道。Sung利用电场辅助的错流过滤技术,成功分离了多 种纳米粒子。先进的离心和过滤技术也有望在纳米食品的分析检测技术中得到广泛的应用。3 展望
由于纳米材料拥有众多优良性能,越来越多的纳米食品将走入百姓的生活。纳米材料的潜在毒性及其对食物链的影响使人们有必要认识纳米材料在复杂体系中的行为。为了获得这些信息,人们采用了多种技术分析和表征纳米食品。将3种分析手段———成像、分离和表征技术进行对比,不难发现对纳米食品特殊地前处理,利用HPLC或FFF技术将纳米材料分离开,再利用MS结合PCS的表征技术,就可以得到纳米食品中纳米材料的理化性质的基本全貌了。一种理想的、可用于分析和表征“纳米食品”的分析仪器必须满足以下条件:能同时检测纳米材料的物理和化学特性;能实时、快速检测纳米食品。但目前还没有一种仪器能够满足理想仪器所具有的所有条件,现有的分析仪器都存在以下或多或少的不足:(1)需要对样品进行前处理,增添了人为因素;(2)有损检测,样品只能分析一次;(3)只能提供材料的某些特征信息;(4)不能分析非均一相的样品。因此,这些关键性技术都有待于研究人员去突破和解决。参考文献
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纳米技术开发获得进展 篇6
东丽公司此前宣布成功开发了前所未有的粗细为150纳米的纤维和Y形横截面纳米纤维（500nm）。利用独创的超微细聚合物流控制和精密复合纺丝技术实现纤细化，加上更先进的高精度控制形状的纳米纤维技术，成功开发上述产品。作为尖端材料将向舒适服装、运动服装、过滤器、医疗材料、环境·水·能源、信息通信、电子、汽车、生命科学等领域开展推广。
纤维直径为150nm的纳米纤维是长纤维型的纳米纤维，过去的直径极限是300nm，现在又减少了一半。和微米尺寸的极细纤维相同，利用海岛型复合纺丝法制造长纤维，制成梭织、针织以及无纺布产品（把长纤维切断为短纤维后使用）后，通过加工溶解海成分，制成纳米纤维。
用熔融纺丝法制造的涤纶、尼龙、PPS（Poly Phenylene Sulfide）、PLA（聚乳酸）等都可用来制作纳米纤维。利用该技术还可以制造纺粘无纺布。
除海岛型复合纺丝外，用Polymer Alloy或Electro Spinning（电解纺丝法）也可制造纳米纤维，但纤维直径容易产生粗细不均，该公司的纳米纤维直径为150nm，而且纤维直径非常均匀。另外，Y形横截面则是通过对喷丝头设计等的钻研，成功克服了原丝容易变成圆形横截面的生产难题。
150nm纤维与300nm纤维相比，重量相同的话表面积将增大约40%，因此能提高吸湿性以及吸水性、水分保持性、摩擦系数等性能，还能显现出具有高度的过滤性能、分离性能、擦拭性能。性能超过了被用于高性能过滤器中的加以electret（电石）加工的熔喷无纺布。另外，Y形横截面与以往的横截面形状相比，擦拭性能有了飞跃提高。
帝人开发芳纶的纳米纤维
帝人公司以耐热性优异的芳纶纤维“Conex”为基础，开发了直径为数百纳米、粗细均匀的极细纤维，并计划制成无纺布推出。现在基础研究已经结束。目标是电池隔膜以及袋式过滤器等对耐热性及薄型设计有严格要求的用途领域，正在和顾客进行商谈，争取尽快实现量产。
另外，帝人公司的芳纶生产子公司Teijin Aramid公司此前和美国Rice大学（得克萨斯州休斯敦市）共同开发了导电性与金属线同等、热传递性（按重量比）可与石墨纤维相匹敌的碳纳米管（CNT）100%纤维。
该纤维除了具有优异的导电性和热传递性外，还有很高的强度和弹性，可以像纺织用的纤维一样方便使用。CNT沿着纤维轴有序排列，可以用和芳纶纤维“Twaron”相同的湿式液晶纺丝法批量生产。
利用这些特性，希望能作为飞机以及汽车的数据线、电信线铜线的替代产品，实现这些线缆的轻量化。另外，还期待在电子机器的天线以及放热、冷却用途方面发挥作用。针对医疗领域，正和研究机构推进对其功能的评价，同时还有望应用到电子功能和服装一体化的“Wearable Electronics”领域中。
Rice大学从1990年开始着手研究CNT生产技术的开发和实用化。帝人集团也从2000年前期开始推进CNT纤维的开发，两者从2010年开始共同研究。
日本Vilene利用纳米技术的导电性多孔薄片材料
日本Vilene公司发布了利用纳米纤维技术开发的“导电性多孔薄片”和“纤维状纳米粉体”。导电性多孔薄片是用1微米500纳米的纤维制成的无纺布结构材料。孔径及空隙率可调节，针对气体及液体等有优异的流体透过性能。此外十分柔软，可用于汽车燃料电池的气体扩散材料等。
纤维状纳米粉体的直径为2微米100纳米，长度则可在1微米数毫米之间调节。通过选择不同特性的无机材料，发挥各自特性，能实现高强度、热传递性、绝缘、曲折率调整等各种高功能。可用做显示器材料等。
纳米技术探析 篇7
纳米技术是一门在0.1—100nm空间尺度内操纵原子和分子，对材料进行加工、制造具有特定性能的产品，或对物质进行研究、掌握其原子和分子的规律和特征的高新技术学科，被认为是“今后十年最可能使人类发生巨大变化的十项技术”之一。
纳米技术包含下列四个主要方面：（1）纳米材料。当物质到纳米尺度以后，即0.1—100nm这个范围空间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子，又不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料，即为纳米材料。（2）纳米动力学。主要是微机械和微电机，或总称为微型电动机械系统，用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统，特种电子设备、医疗和诊断仪器等。用的是一种类似于集成电器设计和制造的新工艺，特点是部件很小，刻蚀的深度往往要求数十至数百μm，而宽度误差很小。（3）纳米生物学和纳米药物学。如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定dna的粒子，dna的精细结构，等等。纳米生物学发展到一定技术时，可以用纳米材料制成具有识别能力的纳米生物细胞，并可以吸收癌细胞的生物医药，注入人体内，用于定向杀癌细胞。（4）纳米电子学。包括基于量子效应的纳米电子器件，纳米结构的光/电性质，纳米电子材料的表征，以及原子操纵和原子组装，等等。当前电子技术的趋势要求器件和系统更小、更快、更冷。更快，是指响应速度要快。更冷，是指单个器件的功耗要小。但是更小并非没有限度，纳米技术是建设者的最后疆界，它的影响将是巨大的。
二、研发纳米技术的重要意义
在充满生机的21世纪，信息、生物技术、能源、环境、先进制造技术和国防的高速发展必然对材料提出新的需求，元件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等对材料的尺寸要求越来越小；航空航天、新型军事装备及先进制造技术等对材料性能要求越来越高。新材料的创新，以及在此基础上诱发的新技术、新产品的创新是未来10年对社会发展、经济振兴、国力增强最有影响力的战略研究领域，纳米材料将是起重要作用的关键材料之一。纳米材料和纳米结构是当今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象，也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。近年来，纳米材料和纳米结构取得了引人注目的成就。例如，存储密度达到每平方英寸400G的磁性纳米棒阵列的量子磁盘，成本低廉、发光频段可调的高效纳米阵列激光器，价格低廉。高能量转化的纳米结构太阳能电池和热电转化元件，用作轨道炮道轨的耐烧蚀高强高韧纳米复合材料等的问世，充分显示了它在国民经济新型支柱产业和高技术领域应用的巨大潜力。正像美国科学家估计的“这种人们肉眼看不见的极微小的物质很可能给予各个领域带来一场革命”。纳米材料和纳米结构的应用将对调整国民经济支柱产业的布局、设计新产品、形成新的产业及改造传统产业注入高科技含量提供新的机遇。
研究纳米材料和纳米结构的重要科学意义在于它开辟了人们认识自然的新层次，是知识创新的源泉。由于纳米结构单元的尺度（0.1—100nrn）与物质中的许多特征长度，如电子的德布洛意波长、超导相干长度、隧穿势垒厚度、铁磁性临界尺寸相当，因而纳米材料和纳米结构的物理、化学特性既不同于微观的原子、分子，又不同于宏观物体，从而把人们探索自然、创造知识的能力延伸到介于宏观和微观物体之间的中间领域。在纳米领域发现新现象，认识新规律，提出新概念，建立新理论，为构筑纳米材料科学体系新框架奠定基础，也将极大丰富纳米物理和纳米化学等新领域的研究内涵。世纪之交高韧性纳米陶瓷、超强纳米金属等仍然是纳米材料领域重要的研究课题；纳米结构设计，异质、异相和不同性质的纳米基元（零维纳米微粒、一维纳米管、纳米棒和纳米丝）的组合。纳米尺度基元的表面修饰改性等形成了当今纳米材料研究新热点，人们可以有更多的自由度按自己的的意愿合成具有特殊性能的新材料。利用新物性、新原理、新方法设计纳米结构原理性器件及纳米复合传统材料改性正孕育着新的突破。
纳米技术作为一门新兴的学科，被誉为21世纪最具有发展前景的技术，是对未来经济和社会发展产生重大影响的一种关键性前沿技术。纳米技术在社会上的应用前景非常广阔，纳米技术不仅会推动新产品的开发，而且将为改善人们的生活环境，提高生活质量作出不可估量的贡献。纳米技术将成为21世纪新型技术的发展新方向，相信在不久的将来，我们将跨入一个全新的时代。
三、对纳米技术未来发展的展望
纳米技术将从根本上改变未来制造的两种基本类型方式———连续制造和离散制造。连续制造是指批量物质或材料的生产，例如化学品或金属卷材。离散制造是指单个配件的生产，例如螺栓或元件（集成电路）或组装系统（计算机）。对于纳米尺度制造来说，原子、分子与团簇都是生产“原料”。因此，纳米尺度制造的生产工艺和设备与目前应用于大于100nm的微制造工艺与设备将会有很大不同。纳米制造未来的研究方向包括以下几个。
1. 材料开发
了解和模拟纳米尺度物质合成、操控及监测的现象和工艺，这是开发新型纳米制造技术所需的；开发表征、监测、筛选、分离和控制纳米结构大小/形状/多分散性和表面或体积特征的方法。
2. 制造纳米系统的材料操控与控制
分子、大分子、纳米颗粒及纳米尺度组件的定位、定向、分散、集群和导向自我组装，非共价键和信息内容是不可或缺的；纳米材料的包装和输运，如通过超声和纳米流化床；纳米自组装结构融入功能器件和系统。
3. 与微观和宏观系统相结合
把自下而上和自上而下的制备技术融入低本高效的优化生产制造中；制造技术的尺度放大、并行和集成能力，如平行探针或束阵列等方法。
4. 制造工具
改造和控制表面组成/结构，以确保随后组装的稳定性和功能性；开发可支撑的、用户与环境友好、廉价而高产的制图技术；开发和运用纳米结构复制方法；纳米制造结构和性能的低本高效清除/修复/接缝技术，等等。
5. 测量和标准工具
纳米颗粒与结构的化学和结构表征技术（除几何形状特征外）；开发三维加工和非破坏性表面下探测技术；把在线传感与监测技术同制造方法融合在一起；远程制作和远程表征设备和仪器，等等。
参考文献
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纳米通信技术 篇8
关键词：银纳米粒子,复合纳米材料,电纺丝,制备
聚合物与贵金属粒子结合来制备贵金属粒子/有机复合纳米材料, 可大大提高结构高分子材料参与电子转移和输运的能力, 拓宽其可能应用的范围, 因而具有巨大的应用潜力。近年来, 以纳米银粒子填充聚合物合成功能性复合材料已经取得很大进展, 已经报道的聚合物有聚乙烯醇、聚吡咯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等。纳米复合材料由于分散相与基体相之间的界面面积特别大, 如分散相粒径为15～20nm 时, 其界面面积高达160～640 m2/g , 当分散相和基体的性质充分结合起来时, 将对基体的物理和化学性质产生特殊的作用。银/聚合物复合材料同时具有了纳米银和聚合物的优良特性, 并赋予材料一些特异或新的功能, 从而使其在光子学、电子学、生物医学和信息材料学等诸多领域具有广阔的应用前景[1,2,3,4,5] 。因此其制备与应用已经成为目前纳米材料研究领域关注的热点课题。
静电纺丝法是通过高压静电来制备连续的聚合物纳米纤维的重要方法。它是将高分子、纳米微粒/聚合物溶液或熔融体在几千至几万伏的高压静电场作用下产生正电荷, 带电荷的高分子或纳米微粒/聚合物溶液或熔体首先在喷射孔处形成Taylor圆锥形液滴, 在高压电场所产生的拉伸力克服了液滴的表面张力后, 该带电液滴形成喷射流, 由于电场的作用以及自生电荷的相互排斥而发生劈裂, 该喷射流进一步被拉伸, 然后由于溶剂挥发或熔体冷却而固化, 最后以无纺布状的形式形成纤维状纳米材料[6,7,8]。
1 银纳米粒子/聚合物复合纳米纤维的制备
在电纺丝方法的研究初期, 人们将注意力主要集中在单组分高分子纤维的制备方法和电纺丝理论的研究方面。自本世纪初, 这一领域的研究开始转移到有机/无机纳米复合材料的制备, 特别是一维有机/无机纳米复合材料的研究。近年来, 运用电纺丝技术将贵金属纳米粒子引入聚合物纳米纤维矩阵中已倍受人们关注, 其中最早被研究的是将银纳米粒子添加到聚合物纳米纤维当中, 可以获得具有相应功能的银纳米粒子/聚合物复合纳米纤维。
运用电纺丝技术制备银纳米粒子/聚合物复合纳米纤维在当前纳米材料研究中占有极其重要的地位。丙烯腈上的腈基 (CN) 贡献出它们外层轨道的孤对电子和银的空轨道形成配位键, 银离子可以和丙烯腈上的 CN 键络合, 使得聚丙烯腈 (PAN) 成为银的理想载体。在2003年, Yang等在首次获得表面光滑、尺寸均匀、直径较细的PAN纳米纤维后, 这为原位合成银纳米粒子提供了非常好的条件, 最后在还原剂作用下, 采用液相原位化学还原法先制备银纳米粒子, 银离子被还原为单质银, 并迅速被PAN 包裹起来, 形成了相应的溶胶。又将 (PAN) 保护的银溶胶利用静电纺丝技术制备了银/PAN复合纤维, 并且发现银纳米粒子的晶体结构在高压电场下能保持稳定, 从而为进行该类研究打下了很好的基础[9]。PAN纤维及银/PAN纤维的电镜照片见图1。
2006年, Yang等在聚乙烯吡咯烷酮 (PVP) 溶液中, 采用液相原位化学还原法, 乙醇直接还原银离子得到银纳米粒子;在PVP上的O原子有孤对电子与银粒子的外层电子空轨道形成配合键, 生成的银粒子就被高分子包覆起来, 阻止了粒子之间紧密接触而生成沉淀。并用以上溶液为原料来制备银/PVP复合纳米纤维, 并且对其拉曼光谱性质进行了研究[10]。
抗菌材料中的核心成分是抗菌剂。抗菌剂根据其基质材料的不同, 可以分为天然抗菌剂、有机抗菌剂和无机抗菌剂三种。无机抗菌剂是通过将无机材料固有的稳定性和抗菌成分的抗菌高效性及广谱性相结合, 比有机抗菌剂有更为显著的优点, 在抗菌陶瓷、抗菌搪瓷、抗菌塑料、抗菌纤维制品及抗菌涂料等方面都有广泛的应用。银系无机抗菌剂以其优越的抗菌性能得到了广泛的关注。为提高抗菌剂的活性和使用分散性能, 以纳米粉体为载体的抗菌剂成为研究热点。Youk的研究小组研究含有银纳米粒子的聚合物纳米纤维及其抗菌性能的研究方面成果显著。最初, 他们对如何控制稳定的纳米银粒子的尺寸和晶型, 改善其形貌, 避免纳米银粒子制备后的团聚现象, 在聚合物基质内制备出尺寸均一、形状可控的纳米银粒子做了较为细致的研究。他们制备了含有银纳米粒子的PAN纳米纤维、PVP纳米纤维及PVP/聚乙烯醇 (PVA) 复合纤维, 对这类含有银纳米粒子的聚合物纳米纤维制备条件进行了初步探索[11,12]。Son等采用电纺硝酸银/纤维素复合溶液, 得到含有银盐的纤维素纤维, 通过紫外灯照射还原阴离子, 得到了银纳米粒子/CA复合纳米纤维;复合纤维对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和绿脓杆菌具有较好的抗菌性能[13,14]。
Youk等报道了银/PVA复合纤维的制备过程, 并对其生物抗菌性能进行了研究, 表明复合纤维对金黄色葡萄球菌和肺炎克雷伯菌具有较好的抗菌性能[15,16]。最近, 他们在非水溶性聚合物纳米纤维内掺杂了银纳米粒子制得了银/PCL-PU复合纤维, 这种非水溶性的抗菌纤维必将有良好的应用前景[17]。
2 结 语
碳纳米管合成技术 篇9
碳纳米管合成技术为合成纳米碳材料、提高聚合物阻燃性能及高值化回收利用废旧聚合物开辟了新途径。
该发明以聚烯烃或回收聚烯烃为碳源材料, 加入由有机改性蒙脱土和负载金属催化剂组成的组合催化剂, 在密炼机和双螺杆挤出机中熔融混合, 得到的混合材料通过燃烧的方法制备碳纳米管, 工艺简单易行。碳纳米管的主要制备方法有电弧法、激光烧蚀法和气相沉积法。随着高分子材料的广泛应用, 将聚合物有效地转化为碳材料在高技术领域和聚合物阻燃方面具有重要的价值。现有的废塑料回收方法有填埋、焚烧、物理和化学回收等。该发明将聚合物高效碳化技术与纳米碳材料制技术有机的结合, 在合成出高附加值碳纳米管材料的同时还可以高值化地回收旧聚烯烃。
纳米新技术集萃 篇10
美国杜克大学和中国北京大学科研人员成功制备出半导体型平行单壁碳纳米管, 从而首次实现了对碳纳米管平行性和导电性的同时控制。
碳纳米管有“超级纤维”之称。杜克大学华裔科学家刘杰领导的科研小组于去年4月制备出超高密度的平行单壁碳纳米管, 实现了对碳纳米管平行性的控制, 此后与北京大学李彦领导的科研小组合作在该领域进行深入研究, 他们利用甲醇和乙醇混合碳源, 借助碳纳米管和石英单晶晶格的相互作用, 在石英表面制备出含量为95%~98%的半导体型平行单壁碳纳米管, 从而首次实现了对碳纳米管平行性和导电性的同时控制。
此项技术解决了表面制备碳纳米管的最困难也是最重要的一个问题, 使得大规模制备半导体型平行碳纳米管成为可能, 这种碳纳米管有望应用于构筑高性能场效应晶体管和传感器等。
无干扰测量纳米材料张力新方法
德国和西班牙两国科研小组合作, 利用红外线纳米近场显微镜发明了一种无干扰检测纳米半导体材料张力的新方法, 这一新方法为科学家研究半导体材料的物理性能, 以及测量纳米级半导体元器件的性能提供了新的可能。
参与这项发明的是位于德国慕尼黑的马普生物化学及等离子物理研究所和圣塞巴斯蒂安的西班牙巴斯克研究所。一种无干扰和无接触的测量技术对纳米和半导体技术研究来说一直是个很大的挑战, 因此, 该成果对纳米级范畴的材料张力特性测量具有重要的意义, 利用它可以确定高性能陶瓷物理特性, 以及现代半导体元器件的电子特性。
德国马普生物化学和等离子物理研究所的专家首先开发出了一种红外线纳米近场显微镜, 这种基于原子显微镜AFM的纳米近场显微镜利用20纳米至40纳米直径的可控光栅束作为光学近场记录, 并运用可控光束拍摄并获取材料的光学和物理特性。
最新研究显示, 红外线纳米显微镜还可以发现晶体材料中最细微的张力场和纳米级裂纹。在一项示范性试验中, 科学家对一块试验钻石施以不同强度的压力, 利用纳米显微镜跟踪材料在压力下产生的纳米张力场的变化, 纳米近场显微镜拍摄的图片成功地显示了这一测量方法的可靠性。参与试验的专家安德列斯·胡伯评论说, 相对于其他显微镜技术, 如电子显微镜, 新的测量方法具有很多优越性, 它不需要特殊地制作试样, 因此也避免了对试样的标准化校正等麻烦的程序。
红外线近场显微镜的潜在应用还包括对纳米级张力半导体材纳料的电子载荷密度和移动性的检
测, 应用于现代半导体材料结构米的设计, 定向提高电子元器件的
性能加小型, 化并。使未来的计算机芯片更新
聚合物纳米纤维反应器
美国研究人员已开发出一种技仅用大约1000个分子即可进行化
学反应的新型化学合成方法新系统利用的是聚合物纳米纤, 维该术相互交织后所产生的微弱的化学
反应, 该方法已被证明可用于新集型药物和工业原料的快速筛选。
于对新的蛋研究人员称, 这种新工艺还可用白或DNA识别标签进萃行高通量测试, 以改进目前用于
测序的蛋白或DNA识别标签;或
用于检测罕见的生物分子, 如癌症或其他疾病早期阶段的微量蛋白特性。
目前, 研究人员一般使用微流体系统来进行小规模的化学反应, 即在一个芯片上通过由微型管路和泵组成的网络来传递化学物质。而美国博林格林州立大学化学家帕维尔·安祯贝切尔开发的这个新系统则完全不同, 反应在悬浮于干燥的聚合物纳米纤维中进行, 且只在纤维相遇时才会相互发生反应。
研究人员使用静电技术研制出了这个纤维反应器。他们将液体聚氨酯装入配有细针的注射器, 在针尖处形成一个微小的液滴, 然后给针尖施加电压。电荷相斥驱动液滴形成细长的聚合物纤维, 每条的直径约在100纳米至300纳米之间。研究人员认为, 利用含有少量反应物的聚氨酯溶液所产生的静电, 就可编制出一个液态纤维网, 这样就创建出了反应器。经向的纤维包含一种反应物, 纬向的纤维则包含另一种反应物。当施以微热使这些纤维融合时, 结合处的化学物质就混合在一起发生反应。通过荧光成像和质谱等各种方法, 这些生成物就可被鉴别出来。
研究人员表示, 这种纤维反应器的最大优势在于比其他技术费用低廉, 低反应量在测试那些目前尚未知晓的物质之间的新反应时也具有优势。更重要的是, 反应和生成物仅限于纤维内, 它们不会蒸发和泄露, 因而更为安全。
新型纳米器件制造工艺
美国耶鲁大学的研究人员通过对大块金属玻璃的研究, 开发了一种新型纳米器件制造工艺, 将给应用范围覆盖从计算机内存到医学生物传感器等广阔范围的纳米器件的制造带来革命性变化。这种大块金属玻璃材料晶化后将作为铸模, 对未晶化的同种大块金属玻璃进行冲压, 成品拥有纳米级精度, 比硅或钢铁强度更高、更加耐用。
高密度纳米级计算及芯片的制造中, 性价比高且便于管理的工艺主要为简单的冲压或浇注, 如制造CD和DVD的制造工艺。然而要实现纳米级制造, “印章”或“主模”的精度就必须达到纳米级。硅基铸模拥有比较好的精度, 但是不耐用;金属强度更高, 但是内部结构中的粒度太大, 却达不到纳米级精度。耶鲁大学的研究者研究发现, 无定形金属, 如大块金属玻璃加热后快速冷却, 没有形成晶体结构。尽管外观看起来是固体, 但却更像是流动缓慢的液体, 使得它们成为理想的高精度成型材料。
在适当加热的条件下, 大块金属玻璃会如同塑料一样具有可塑性, 并且在普通工作温度下, 大块金属玻璃比钢铁其他金属强度更高、复原性更好。大块金属玻璃要实现纳米级成形应用, 还要面对一个在所有成形工艺中都要碰到的问题, 如何使得材料达到最高的精度, 然后将材料和铸模完整地分离。液体金属表面展现出来的高表面张力和毛细作用都会影响成型效果。
为解决上述问题, 研究者通过改变大块金属玻璃的组成成分, 使得铸模填充以及铸模与成品分离过程中, 成品达到最佳的精度。研究者用热模压印浮雕图案, 最高精度达到了约13 nm。
清澈明亮的纳米纤维纸
KYOTO大学可持续发展Humanosphere研究院Masaya Nogi教授及其同事采用制造传统纸张所用的材料纤维素制造出纳米纤维纸。这种可再生材料的透明度、强度和热稳定性使其比玻璃或聚合物应用于电子设施具有更好的潜在优点。但是纤维宽度和内部空洞尺寸的差异使纳米纤维纸具有不同的物性。纳米纤维纸呈现出清澈明亮的透明度, 因为这些纤维交织得很稠密并且具有微小的空间, 它可避免光线散落。而常规的纸不透明, 因为纤维间的空隙会使光线消散。
这一新的材料填补了电子设施应用时所需性质, 而使用传统纸与玻璃或透明聚合物膜之间有空缺。
玻璃具有热稳定性, 但缺乏电子显示所需的柔性, 而许多柔性塑料又不具备热稳定性。对于透明电子设施应用则需要透明的基质。纳米纤维纸与玻璃相比具有热扩张性, 使它成为无机材料的良好基质, 但是又不像有机材料, 有机材料有高的热膨张系数, 因而会产生大的误差。然而, 所有纤维素如不经进一步处理, 则是可燃的和亲水的。为了制取稠密的纳米纤维纸, 研究人员将木粉和水浆压成薄层, 干燥后再用细砂纸磨光, 使羟基基团的氢键与纤维素纤维结合在一起。
其他的研究人员也制造了像透明纸一样的材料, 但不是柔性的, 或需要进行复杂的加工。KYOTO大学的研究人员开发了相当简单的加工方法。新方法是基于可再生资源制造新材料的实用途径。
新型银纳米粒子墨水
美国伊利诺伊大学厄本那-香槟分校 (UIUC) 的研究人员研制出一种由银纳米粒子构成的新型墨水, 可应用于电子和光电等领域, 创造出更易弯曲和伸展的、跨度较大的微电极, 实现信号从一个电路元件到另一个电路元件的传递。这种微电极能经受住反复的弯曲和伸展, 自身性能却基本不会发生改变。
材料科学与工程系的教授兼弗雷德里克·塞茨材料研究实验室的负责人詹妮弗·刘易斯和她的同事表示, 刻有图案的银微电极可以利用高浓度的纳米粒子墨水在宽度小于2微米的半导体、塑料和玻璃基质上进行全方向的打印。与喷墨打印和丝网印刷术不同的是, 新型的墨水也可实现侧面的打印。为了使此款墨水具有过人之处, 研究人员首先准备了高浓度的银纳米粒子墨水, 随后挤压墨水使其流过由计算机辅助设计软件控制的、附着在三轴微型定位台上的圆锥形喷嘴。在打印时, 银纳米粒子尚未粘合在一起, 真正的黏合过程发生在印刷结构被加热到150摄氏度或更高温度时;在退火冷却的过程中, 纳米粒子将逐渐融合为相互关联的结构。由于特定的温度要求, 新型墨水具有更易弯曲、与有机基质更易相容等优点。
为了展示新型墨水打印的多功能性, 研究人员采用了既可印刷平面图案又可印刷侧面图案的银微电极, 建立起太阳能微电池与发光二极管阵列的跨越式关联, 并将银线与精细的三维装置黏合在一起。与传统的技术相比, 新型印刷方式能利用最微弱的接触压力将精细的银线与精巧的装置相连接。
纳米技术:小身材,大能量 篇11
纳米是一种计量单位，10亿纳米等于1米。因此，纳米级的材料都是十分微小的，而纳米技术则是精确和精准的代名词。目前，在医学中，纳米材料和纳米技术主要被用于药物输送和影像技术，帮助医生更为精准地进行诊断和治疗。
运送药物的“导弹”
药物的生物可利用度是指药物被人体吸收的分量和速度，这在很大程度上决定了药物的有效性。纳米技术能够提高药物的生物可利用度，因为足够微小的纳米粒子可以在运送和释放药物时精确到细胞级别。
以癌症药物作为例子，化疗药物对人体有很大的毒副作用，因为药物除了杀死癌细胞以外，还会杀死健康细胞。而纳米技术可以让药物只杀死癌细胞。研究人员把纳米粒子表面涂上能够“侦查”到癌细胞的蛋白质，然后里面填上杀死癌细胞的药物，这样这些纳米药物进入人体后能够直接找到癌细胞，并干净漂亮地杀死它们，如同导弹一样精准。多年来，科学家一直在为纳米药物寻找合适的蛋白质、纳米粒子和抗癌药物。
最近，美国麻省理工学院的研究人员在尝试了100多种不同大小、形状和药物释放能力的纳米粒子后，终于制造出了一种名为BIND-014的纳米级化合物。BIND-014中含有化疗药物多西他赛（被用于治疗全身多处的肿瘤），包裹其外的蛋白质能够快速“找出”为癌细胞输送养分的血管。在目前的临床试验中，一些癌症晚期病人在注射了该药物后，肿瘤明显缩小甚至消失了。即使只是很小剂量的BIND-014也能够产生明显的疗效，因为所有药物都集中于杀死癌细胞，而非浪费在杀死正常细胞上。另外，这些纳米粒子的大小正好使药物能够躲过免疫系统的“清理”，更长时间地待在体内杀死癌细胞，而又不会累积在肝脏并对其造成伤害。
收集情报的“探测器”
如果用核磁共振成像扫描患者的肿瘤，其分辨率只能让你看到2~3厘米大小的肿瘤，但许多致命的肿瘤要远远小于这个尺寸。一种名为量子点的纳米材料可以帮助医生看到更为细小的肿瘤。量子点能根据需要发出不同颜色的荧光，因此可被当做影像技术中的标记物。把量子点和不同的蛋白质“粘”在一起，再注射入患者体内，蛋白质带着量子点在机体内巡视，一旦找到癌细胞便立即死死“抱住”。最后，在镭射光线的照射下，哪里发出荧光便说明哪里有癌细胞。
除了运用于早期癌症的发现以外，量子点还可以用来检测癌细胞是否扩散。癌细胞经常随着淋巴系统扩散到身体其他部位。以往医生会取出肿瘤附近的淋巴结来检验癌细胞是否扩散。而现在，医生不用做淋巴结活检，通过发光的量子点便可以看出癌细胞是否扩散。
在治疗方面，如果用量子点做成纳米药物，不仅能够准确地把药物送到癌细胞所在之处，还可以通过发光让医生追踪药物在机体内的活动。量子点就像医生放进患者体内的探测器，收集并且发送回各种情报。
链接：传统荧光染色剂发光时间短，不利于观察。另外，不同颜色的传统荧光染色剂需要在不同波长的光线下才能被看到，所以很难同时使用。而量子点不仅发光时间长，并且不同大小的量子点在同一光线下能够发出不同颜色的荧光，便于同时使用。
纳米是一种计量单位，10亿纳米等于1米。因此，纳米级的材料都是十分微小的，而纳米技术则是精确和精准的代名词。目前，在医学中，纳米材料和纳米技术主要被用于药物输送和影像技术，帮助医生更为精准地进行诊断和治疗。
运送药物的“导弹”
药物的生物可利用度是指药物被人体吸收的分量和速度，这在很大程度上决定了药物的有效性。纳米技术能够提高药物的生物可利用度，因为足够微小的纳米粒子可以在运送和释放药物时精确到细胞级别。
以癌症药物作为例子，化疗药物对人体有很大的毒副作用，因为药物除了杀死癌细胞以外，还会杀死健康细胞。而纳米技术可以让药物只杀死癌细胞。研究人员把纳米粒子表面涂上能够“侦查”到癌细胞的蛋白质，然后里面填上杀死癌细胞的药物，这样这些纳米药物进入人体后能够直接找到癌细胞，并干净漂亮地杀死它们，如同导弹一样精准。多年来，科学家一直在为纳米药物寻找合适的蛋白质、纳米粒子和抗癌药物。
最近，美国麻省理工学院的研究人员在尝试了100多种不同大小、形状和药物释放能力的纳米粒子后，终于制造出了一种名为BIND-014的纳米级化合物。BIND-014中含有化疗药物多西他赛（被用于治疗全身多处的肿瘤），包裹其外的蛋白质能够快速“找出”为癌细胞输送养分的血管。在目前的临床试验中，一些癌症晚期病人在注射了该药物后，肿瘤明显缩小甚至消失了。即使只是很小剂量的BIND-014也能够产生明显的疗效，因为所有药物都集中于杀死癌细胞，而非浪费在杀死正常细胞上。另外，这些纳米粒子的大小正好使药物能够躲过免疫系统的“清理”，更长时间地待在体内杀死癌细胞，而又不会累积在肝脏并对其造成伤害。
收集情报的“探测器”
如果用核磁共振成像扫描患者的肿瘤，其分辨率只能让你看到2~3厘米大小的肿瘤，但许多致命的肿瘤要远远小于这个尺寸。一种名为量子点的纳米材料可以帮助医生看到更为细小的肿瘤。量子点能根据需要发出不同颜色的荧光，因此可被当做影像技术中的标记物。把量子点和不同的蛋白质“粘”在一起，再注射入患者体内，蛋白质带着量子点在机体内巡视，一旦找到癌细胞便立即死死“抱住”。最后，在镭射光线的照射下，哪里发出荧光便说明哪里有癌细胞。
除了运用于早期癌症的发现以外，量子点还可以用来检测癌细胞是否扩散。癌细胞经常随着淋巴系统扩散到身体其他部位。以往医生会取出肿瘤附近的淋巴结来检验癌细胞是否扩散。而现在，医生不用做淋巴结活检，通过发光的量子点便可以看出癌细胞是否扩散。
在治疗方面，如果用量子点做成纳米药物，不仅能够准确地把药物送到癌细胞所在之处，还可以通过发光让医生追踪药物在机体内的活动。量子点就像医生放进患者体内的探测器，收集并且发送回各种情报。
链接：传统荧光染色剂发光时间短，不利于观察。另外，不同颜色的传统荧光染色剂需要在不同波长的光线下才能被看到，所以很难同时使用。而量子点不仅发光时间长，并且不同大小的量子点在同一光线下能够发出不同颜色的荧光，便于同时使用。
纳米技术与园艺 篇12
纳米微粒自身具有特殊的性质, 有着广阔的应用领域, 因此纳米微粒的制备引起了广大的关注。纳米技术与生物技术相结合, 并应用于生物领域, 便形成了一种新的多学科交叉技术, 即纳米生物技术。纳米生物技术是一个正逐渐发展的新兴领域[2]。近年来, 纳米技术在园艺上的应用主要是植物生长调节剂、温室大棚薄膜、温室保温毡、生物微肥、果蔬保鲜、高效杀菌剂抑菌剂。
1 纳米技术在调节植物生长方面的应用
植物生长调节剂是一类与植物激素具有相似生理和生物学效应的物质, 用于调节植物生长发育的一类农药, 包括人工合成的化合物和从生物中提取的天然植物激素。经过纳米生物技术处理后, 植物生长调节剂颗粒粒径减小, 因此可以更有效地被作物吸收, 提高它的利用率。
三十烷醇 (TA) 纳米制剂处理后, 对幼苗生长促壮效应更明显, 表现在增加苗高、根长、根数以及增加叶片鲜重、提高叶绿素含量、增加酶活性。以相同浓度的TA原剂为对照, TA纳米制剂均在不同程度上比原剂的作用效果好[3]。
2 纳米技术在园艺产品保鲜方面的应用
当前, 园艺产品保鲜方面存在以下问题:一是果实的代谢很旺盛, 释放乙烯等气体, 容易导致果实后熟加快;二是产品易于失水;三是易被微生物侵蚀引起腐烂。因此, 保鲜的主要难题应是防后熟、防失水、防腐等方面。
在模拟园艺产品冷藏环境中, TiO2/ACF-Pt光催化降解乙烯。活性炭纤维 (ACF) 表面先溅射沉积纳米Pt, 再进行Ti O2附着, 能提高降解乙烯的能力。活性碳纤维 (ACF) 独特的孔隙结构和表面特性, 在较高湿度下低浓度气相物质的吸附方面具有明显的优势。纳米光催化技术在消除有机气体时具有能耗低、反应条件温和、可减少一次污染等优点。其中纳米二氧化钛 (TiO2) 以其活性高、价格便宜、对人体无害等特征被认为最佳的光催化剂。因此, 纳米Ti02光催化降解乙烯技术具有良好的应用前景。把ACF的高吸附性与纳米Ti O2良好的光催化性优势结合, 以ACF为载体负载纳米Ti02 (Ti02/ACF) , 一方面, 解决纳米Ti02负载问题;另一方面, ACF的吸附能力使低浓度气相物质在纳米Ti02附近聚集, 能提高光催化反应速率。对有效地清除园艺产品冷藏环境中乙烯是有利的。贵金属铂 (Pt) 具有较高催化活性、优异电化学性能而备受关注[4]。
甘肃省农科院农产品贮藏加工研究中心研制成功一种新型纳米硅基氧化物 (纳米SiOX) 保鲜果蜡, 可在果蔬表面形成一种天然可食性蜡膜, 能满足不同果蔬和不同涂蜡方法的需要。这种新型保鲜果蜡以天然动植物蜡为成膜剂, 加入纳米硅基氧化物等天然材料, 主要用于果蔬采后上光打蜡。该果蜡涂于果蔬表面后形成一层光亮、透明的可食性蜡膜, 可食性涂膜的保鲜功能主要表现在:具有良好的气体选择透过性, 使果蔬呼吸强度下降和乙烯释放量降低, 从而推迟生理衰老, 减少营养成分的损失。采收后果蔬水分损失很大, 涂膜处理使果蔬表面形成一层均匀透明的薄膜, 可阻止水分蒸发;封闭果蔬表面的微小损伤, 同时又是杀菌剂和保鲜剂的有效体, 从而减少致病菌的侵染, 延长贮藏期和货架期, 提高果蔬档次和市场竞争力。经甘肃省医学科学研究院卫生安全毒理学检验, 这种果蜡属无毒产品[5]。
通过用纳米分子筛保鲜膜对白菜型油菜进行气调保鲜研究, 得出以下结论:用纳米分子筛保鲜膜包装后, 可以有效抑制小油菜的呼吸作用, 延长保鲜期。室温下保鲜期可达3 d, 结合冷藏 (6℃) 保存时, 保鲜期可达13 d以上。由于纳米分子筛具有独特的气体选择性, 因此是一种具有广阔前景的气调包装添加改性剂[6]。
3 纳米技术在防治病虫害方面的应用
园艺上, 病虫害的防治日趋重要。在各种植物中, 草坪植物遭受病害危害仅次于果树、蔬菜和少数经济作物。病害降低了园艺植物的实用价值和观赏价值。目前, 纳米技术在灭菌抑菌方面的应用主要有:光半导体材料本身没有抗菌功能, 它所具有的光催化特性赋予其抗菌性能 (Matsunagaetal, 1985) Ti02的光催化作用能破坏DNA双链结构;同时许多无机化合物或无机离子也能被Ti02光催化降解成毒性较小或无毒的产物。
纳米Ti02具有以下优点:[7] (1) 对紫外光的吸收率较高, 可直接利用太阳光、荧光灯中含有的紫外光, 激发生成电子一空穴对; (2) 具有良好的抗光腐蚀和化学稳定性; (3) 具有较深的价带能级, 氧化还原能力强, 具有较高的光催化活性; (4) 对很多有机污染物有较强的吸附作用; (5) 具有广谱、长效的抗菌特点; (6) 安全无毒。
王芳、谭洁文关于硅制剂对草坪草四种病原真菌的抑制作用研究表明, 纳米硅对立枯丝核菌致病性的抑制作用较强, 抑制率为6.19%。经过硅处理的叶片对禾炭疽刺盘孢菌具有较明显的抗性, 其抑制率为37.02%[8]。
T.K.Barik.B.Sahu.V.Swain关于纳米硅对害虫的控制实验表明, 纳米硅制剂可以有效的杀死害虫。通常, 在虫体的表皮存在多种脂质作为水屏障, 使害虫免遭干燥环境的影响。而纳米硅制剂能够被虫体表面的脂质吸附, 使脂质丧失其作用, 然后达到杀虫的目的。这种制剂涂在茎和叶的表面, 不会影响植物组织的光合作用和呼吸作用, 也不会影响基因的表达[9]。
70%纳米欣可湿性粉剂是一种高效、低毒、低残留、广谱、内吸性苯并咪唑类杀菌剂, 具保护和治疗双重作用。其作用机理是喷施于植物表面被植物体吸收后, 经一系列生化反应, 被分解为甲基苯并咪唑-乙氨基甲酸酯, 干扰病菌有丝分裂中纺锤体的形成, 使病菌孢子萌发长出的芽管扭曲异常, 芽管细胞壁扭曲, 从而使病菌不能正常生长而达到杀菌效果[10]。
M.K.Sarmast等关于纳米银胶体在Araucaria excelsa R.Br组织培养中能够降低细菌感染的实验证明, 将离体的植物组织或浸泡在纳米银胶体的溶液中或将适量的纳米银直接加入培养基中, 均能降低植物组织培养中的细菌污染, 而且对植物以后的生长没有任何副作用[11]。
4 纳米技术与纳米肥料
以“盐肥柱撑”技术为核心, 重点研究现代微生物技术, 结合纳米插层技术、植物种植技术和化学工程技术等多学科的技术制成纳米生物有机肥。实验表明, 使用该肥料后, 植株根系发达, 生长速度超常, 反季节能力强, 作物果实饱满, 品质明显提升, 成熟收获期提前, 与常态种植相比平均增产幅度不低于15%[12]。
此外, 2007年华龙肥料技术有限公司首次将纳米碳应用到农用肥料中。研究结果表明, 在肥料中添加纳米碳, 可使谷类作物增产10%～20%, 蔬菜作物增产20%～40%。在增产的基础上, 可使小麦籽实脂肪含量增加, 蛋白质含量减少。同时该技术也在花卉上进行了不同品种的试验, 均得出有突破性的结论。现主要研究花卉生产中。纳米碳粉的加入, 对降低肥料用量, 以及提高花卉观赏特征的影响, 为今后探索纳米碳在改善花卉品质方面的深入研究打下基础[13]。
5 展望
纳米微粒自身具有特殊的性质, 有着广阔的应用前景, 纳米微粒的制备引起了广大的关注。相信在不久的将来, 纳米技术的发展将日新月异, 其在生命科学领域的发展应用将非常迅速。
摘要：本文主要将近年来纳米技术在园艺方面的应用做一综述。首先简单介绍了纳米技术, 然后就纳米技术在园艺上的应用——植物生长调节、园艺产品保鲜、病虫害防治及纳米肥料方面的应用分别阐述。
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