科普：闫鹏勋 — 改变我们生活的神奇纳米技术

纳米周围

纳米热量已经持续了20多年，现在，Nano炒作了许多产品促销。例如，纳米仪，纳米洗手机，纳米杯，纳米鞋等，其中大多数是伪纳米米。 Nano既神奇，也不是神奇的，因为它在自然界中存在。这里有一些情况告诉您纳米是什么：

第一个是没有用泥浆染色的莲花叶。下雨后，莲花叶总是很干净，因为水滴落在莲花叶上并变成自由滚动的水滴。此外，水滴在滚动时可以从莲花叶的表面上消失。莲花叶的基本化学成分是多糖，例如叶绿素，纤维素，淀粉等的碳水化合物，它们富含极地基团，例如羟基（-OH），（-NH），并且可以轻松吸收自然环境中的水分或污渍。莲花叶表面的结构是一种纳米结构，它极为疏水。撒在叶子上的水将自动聚集到水滴中。水滴的滚动将灰尘和污泥落在叶子上，然后从叶子上滚出，以使叶子始终保持干净。这是著名的“松散的自我清洁效果”。

第二个是霸道的螃蟹。数十亿年前，螃蟹并不是那么“猖ramp”。由于第一对触角中有几个磁性纳米颗粒，因此蟹有几个小的“指南针”方向。凭借这种高精度的“指南针”，螃蟹的祖先轻松向前和向后移动。后来，由于地球磁场的剧烈逆转，螃蟹天线中的少数珍贵纳米磁性颗粒变得不一致，并且失去了正确指示方向的功能。因此，头晕的螃蟹从那时起就开始大量兴高采烈，并赢得了声誉。

第三个是没有丢失的蜜蜂。纳米大小的磁颗粒存在于许多生物体中，包括蜜蜂，海龟等。这些磁性纳米颗粒对生物体的定位和运动行为具有重要意义。蜜蜂的腹部有磁性纳米颗粒。该磁性纳米颗粒具有类似指南针的功能。蜜蜂使用此“指南针”来确定其周围环境，并使用存储在磁性纳米颗粒中的图像来确定方向。当蜜蜂从收集蜂蜜中返回时，它实际上将原始存储的图像与他们看到的图像进行了比较，直到两个图像达到相同的水平，从而判断他们的蜂巢。使用这种纳米磁颗粒进行导航，蜜蜂可以完成数公里的旅程。

第四是壁虎，横跨屋檐和墙壁。壁虎可以在任何墙上爬行，压在天花板上，甚至依靠纳米技术倒在天花板上倒置。壁虎的脚覆盖着非常细长的头发，这可以使壁虎在几种纳米的距离上靠近墙壁。尽管这些模糊很苗条，但它们足以使所谓的Van der Waals键工作，为壁虎提供数百万个附件以支撑其重量。就像撕下胶带一样，这种粘附可以很容易地破碎，因此壁虎可以穿过天花板。

第五是五颜六色的蝴蝶。蝴蝶由于翅膀上的多样和华丽的图案而着迷。这也困惑着生物学家：如何形成蝴蝶的耀眼颜色，有什么不同的含义？最近，荷兰格罗宁根大学的希拉尔多博士发现了解决这个问题的途径。在研究了小牛肉蝴蝶和其他蝴蝶翅膀的翅膀的表面之后，希拉尔多博士揭示了这个秘密：翅膀上的纳米结构是蝴蝶的“彩色工厂”。蝴蝶翅膀上令人眼花and乱的颜色来自细小的鳞片状物质。它们就像圣诞树上的五颜六色的灯光一样，可以反映在光线下的彩色颜色。蝴蝶翅膀上的颜色实际上是身份符号。不同颜色的翅膀允许各种形状的蝴蝶从遥远的地方识别其同伴，甚至确定对方是男性还是女性。

第六个是池塘中的滑冰运动条纹。小型水生昆虫的水带被称为“池塘里的溜冰者”，因为它们不仅在水上滑行，而且像滑冰者一样在水上优雅地跳动。它的聪明是，它既不会砍水面也不会浸泡腿。有成千上万个多层微米大小的刷毛在水链的腿上排列相同的方向。这些微米像针一样，在表面形成螺旋纳米结构的槽，并吸附在槽中的气泡形成空气垫。这些垫子阻碍了水滴的渗透，并显示了水腿腿的超疏水性能（超强的非平滑特性）。正是这种超载能力使水可以在水面上自由移动，即使在风暴和快速流动中也不会下沉。

以前的是自然界中存在的纳米现象。中国古代的墨水使用了由燃烧蜡烛制成的碳黑色，作为原材料，也有纳米组件。将铁像泥浆的剑，例如最著名的甘江·莫耶剑。他们之所以敏锐的原因是它们的表面在治疗后形成纳米结构，并且它们的性能变得非常出色，并且它们像泥浆一样被切割。人牙表面上的搪瓷也是纳米结构的，因此质地很难。

什么是纳米

首先，纳米不是大米，也不是吃米饭。实际上，它是一个长度的单位：

·1纳米（NM）等于十亿分之一，即1nm = 10-9m =1Å开元棋官方正版下载，1000纳米等于1微米（μm）。

·如果您将1纳米的球放在乒乓球上，那等同于在地球上放一个乒乓球。

·头发的直径为50-100μm，其大小相当于1 nm。

·氢原子的直径为1埃斯特罗姆（Å），实际上是0.1纳米表，因此1纳米的长度约为10氢原子的长度。

纳米周围

纳米材料的基本定义：比例范围为1-100 nm并表现出特殊的物理和化学作用的材料与常规材料显着不同，称为纳米材料。由数百或数千原子形成的颗粒称为纳米材料。

就化学组成而言，纳米材料可以分为：纳米材料，纳米晶体，纳米层，纳米层，纳米层，纳米聚合物和纳米复合材料。

从结构尺寸，纳米材料可以分为：零维，一维，二维和三维。

·零维是维度的基点，即没有尺寸的维度，没有差异和方向。纳米牛是零维纳米材料，它是无尺寸的粉末。

·一维是一条线，该线被理解为左右方向。例如：纳米管，纳米线，纳米棒。

·二维是平面上的内容，即左右，前后方向，没有向上和向下的方向，例如纳米膜和石墨烯。

·三维是一个空间系统，该空间系统由添加到二维平面的方向数量（例如纳米晶体固体材料）组成。

就物理性质而言，纳米材料可以分为纳米血性，纳米磁性，纳米磁性，纳米非线性光学元件kaiyun全站app登录入口，纳米型电磁，纳米透明体，纳米透明体，纳米热纤维电脑等。

从应用程序的角度来看，我们还可以对纳米材料进行分类，例如纳米电子，纳米助电解，纳米生物学应用，纳米敏感和纳米能存储。

金属纳米的用途是什么？

纳米材料有很多类型，其中几种金属纳米植物是最难制造的，因此非常昂贵，但是它被广泛使用并且性能非常好。可以说是纳米技术中的“皇冠技术”。

金属纳米流媒体可用于许多领域：例如3D打印，自我修复润滑油，生物磁磁珠，粉末冶金，高效农业，有效的催化，抗菌服装，抗菌服装和涂料，吸收吸收的隐形，金属燃料等。

·3D打印：3D打印的最核心是材料。如果印刷的东西不够强，无论结构多么复杂，它将毫无用处。因此，在材料中添加金属纳米可以确保核心组件的强度和硬度满足设计要求。

·自我修复润滑油：由车辆设备中使用的润滑油形成的均匀且稳定的悬浮液，颗粒直径为50-100nm的球形纳米粉末（包括铜，镍，铝和其他非含水属和其他非含量金属和其他非含量金属等非有红色金属），以适当的方式形成。每升油都包含数十亿个金属粉末颗粒，它们与固体表面结合在一起，形成超平滑的保护层，同时填充微刮擦，从而大大减少摩擦和磨损。

·吸收隐形：纳米尼克粉，铁粉，铁氧体粉和铁核合金粉都是极好的电磁波吸收材料，不仅吸收了雷达波，而且还吸收了可见光和可见光的光线和红外射线。它具有波频带宽的特征，良好的兼容性，轻重和厚度薄。他们准备的吸收波浪吸收涂料和结构波吸收材料可以显着改善武器和设备的隐身性能，例如飞机，坦克，船只，导弹，鱼雷。

·金属燃料：金属纳米植物具有极强的能源存储特性。例如，在火箭燃料中添加0.5％纳米铝粉或镍粉可以提高燃烧效率10％-25％，并大大提高燃烧速度。

尽管金属纳米粉末被广泛使用并且性能良好，但它们的昂贵价格限制了它们在各个领域的广泛使用。 1克纳米金属材料的国际报价约为200元到800元。

金属纳米粉的制备和产物

20年后，我们的纳米团队发明了世界上唯一的技术和设备（MPNP），可以实现大规模的纳米粉末生产。它具有独立的知识产权，其生产能力是国际主流技术的数十次。就产出和质量而言，它在世界上排名第一。

有数百或数千种制备常规金属纳米粉末的方法，但是主流方法不过是以下方法：电爆发方法，蒸发凝结方法，血浆方法，湿化学方法和球铣削方法。但是，这些方法存在诸如低收益，易于聚集，可重复性差和成本高的问题。

MPNP技术比它们具有以下优势：

·许多类型：可以生产各种金属及其化合物纳米圆脂，并且产品质量很高。

·大型输出：可以大量生产kaiyun官方网站登录入口，大规模和连续生产，其生产能力是欧洲和美国的数十次。

·治疗后技术：它不会影响纳米颗粒的高活动，而是确保生产，运输和使用的安全性。

·高度自动化：设备是自动化和集成的，可以实时记录设备的操作状态，以实现对生产过程的实时监控。

·生产过程安全：设备具有处理危机的能力，易于操作，设备操作对象很受欢迎。

·绿色和环境保护：生产过程中的零排放。

可以说MPNP技术能够生产大多数金属纳米粉末。目前，生产的主要产品包括纳米铝粉，纳米铁粉，纳米铜粉，纳米钴粉，纳米镍粉，纳米硅粉，纳米硅粉，亚微米锌粉等。

纳米铝粉主要用于固体推进剂，军用产品，金属涂料，激活烧结剂，电子糊剂，导电涂料等。当显微镜放大100,000次时，可以看到它是一个小球。高质量的金属纳米粉末具有以下特征：球形形状，光滑的表面和非聚合。

纳米粉粉主要用于吸收波动材料，磁性浆液，高密度磁记录材料，磁性液体，靶向药物，粉末冶金，纳米有效的农业，发射剂，爆炸物，爆炸物，润滑剂和高效催化剂。

Nanocopper粉主要用于电子糊，导电油墨，激活的烧结添加剂，塑料抗静电和抗染色处理，导电涂料，自我修复润滑剂，抗菌服装和涂料等。

Nanocobalt粉末主要用作高效催化剂，也被广泛用于磁性技术材料，导电糊，冶金粉末等。

纳米硅粉现在主要用于农业。氮，磷和钾之后，硅也是重要的肥料。纳米硅肥料可以轻松渗透到植物的细胞表面并促进作物生长。

金属纳米粉产品的应用

在以下六个方面，MPNP金属纳米牛油是完全成熟的产品：纳米高效农业，纳米微波炉吸收剂，纳米自我修复润滑剂，纳米高效率催化剂，纳米抗菌服装，纳米抗菌服装和纳米固体经济前代。

纳米农业

Nanoefficient agriculture is a new nano powder materials such as iron, copper, silicon with special structure produced by the original MPNP macro preparation technology for planting crops (wheat, barley, soybeans, corn, cotton), fruit trees (apples, yellow-crowned pears), vegetables (peppers, tomatoes, broccoli, etc.), and Chinese medicinal materials (fritillaria, angelica, Wolfberry等）。种子浸泡，混合种子，叶面喷涂和其他治疗方法可以有效吸收所需的各种痕量元素，以促进生长，提高压力抗性，高产量并提高质量。

在过去的四年中，我们的纳米研究小组在甘西，河南，河南，新疆，宁智，内吉安，内蒙古和其他地区进行了实验并促进了3,000多个MU的纳米农作物，并取得了富有成果的申请结果：842 MU的纳米冬季麦内麦温纳河温纳县，河内荷兰县，河内荷兰县河畔河畔河畔河畔27.3％（143 KG）;混合和两次喷涂处理后，在甘西省的省县春季小麦5 mu，每单位的收益率增加了42％（164 kg/mu）；新疆省的670 MU冬小麦只有两次纳米粉，每单位的产量增加了13％。在人造水控制的干旱压力条件下，甘努县的小麦测试场中，单次使用金属纳米粉末可以将旱地小麦的产量提高高达42％，并与微生物剂相结合，可以将旱地小麦的产量提高高达91％；在Gansu的Wuwei地区，我们测量的纳米小麦的铁含量高达30次，使纳米小麦成为铁富的小麦，在治疗贫血方面具有良好的作用。

纳米金属痕量元素肥料具有以下功能：

·加强幼苗和促进根生长的作用

·增加叶绿素含量

·改善小麦的有效分耕

·增加耳朵谷物的数量

·增加谷物的重量1000粒

·增加压力耐药性（对疾病，干旱，冷耐药性等），并且具有强大的抗最初能力

·通过农作物促进土壤中铁的有效吸收，并增加谷物中铁的含量

·高收益和提高质量

·增加整个作物生物量（觅食）

·以上效果是不同作物（植物）品种的普遍性，可以广泛促进

重型车辆纳米自我修复润滑油

机械部件的长期摩擦会造成巨大的物质损失。据估计，世界能量的1/3-1/2在摩擦中消耗，大约80％的机械故障或零件损坏是由磨损造成的。根据统计数据，我国造成的摩擦和磨损造成的经济损失每年高达数亿元人民币，因此润滑油非常重要。由于纳米颗粒的添加，纳米培养油具有更好的润滑性能和更长的使用寿命。通过添加纳米颗粒，大大减少了磨损量，这可以将车辆的使用寿命延迟至少两到三次，甚至更长。同时，它还对磨损的表面具有维修作用，因此其使用效果和经济利益非常好。

纳米 - 抗细菌服装

抗生素的广泛使用已逐渐提高了细菌对抗生素的耐药性，而许多纳米粉末具有很强的杀菌能力，并且是一种广谱的杀菌性。用纳米粉末处理的服装和油漆可以是100％抗菌。长期磨损和清洁后，纳米线仍然进行了强灭菌。

纳米催化剂

目前，纳米铁粉被用作合成氨行业的催化剂。纳米铁粉已用于中国吨，量仍在急剧增加。大型合成氨反应塔需要300吨催化剂，纳米铁粉末占1-5％。目前，国内合成氨行业需要数万吨催化剂，需要100-500吨纳米铁粉，具有巨大的市场潜力。

使用基于铁的纳米合成氨催化剂具有以下优点；

·出口氨含量达到18-25％，活性增加了15％以上，合成氨的转化率可以增加30％以上，这大大提高了转化率，这大大提高了合成氨产生的生产能力。

·高温活性，大大降低了产量消耗，并将生产成本降低至少3.2％。

·它可以将其使用寿命延长1 - 2年，并且具有强大的耐热性和耐药性。

·它具有良好稳定性，高还原质量和低能消耗的特征，并且在节省和减少能源消耗和增加产出方面发挥了重要作用。

纳米固体推进剂

富含纳米能的材料在军事用途中也广泛使用，例如纳米铝粉在火箭固体推进剂中具有重要作用。

在固体火箭中添加纳米粉的性能更好。常规的固体推进剂使用微米铝颗粒和氧化剂。发射火箭或导弹后，可以看到大量的尾烟，这实际上是燃烧不足的表现。如果微粒被纳米颗粒代替，它们可以非常充分燃烧，大量减少尾巴烟雾，甚至达到100％完全燃烧，而不会产生尾烟。

金属纳米的未来

金属纳米镜检查非常广泛使用。除上述区域外，它还将在沙漠控制，草地生态恢复，水 - 氢气汽车，超级磁铁，纳米 - 硅硅质的增强中发挥更大的作用，增强了太阳能细胞转换效率，纳米保护，纳米固定物等。

·沙漠控制：在研究中，发现将少量的纳米 - 硅硅化到沙漠沙的表面时，沙子的流动性降低，从而巩固了沙漠。再次喷洒纳米铁和种子，它可能在沙漠中具有强大的固化能力，并具有抗旱性。

·草地生态恢复：纳米毛发对草喷涂和治疗具有很好的影响，产量提高和质量提高，这对于草地恢复非常重要。

·土壤修复：由于纳米元和纳米硅具有较强的吸附，较大的表面积和高活性，因此可以用来吸附和分离土壤中重金属以达到治疗效果。盐 - 阿尔卡利土地可以通过硅和其他纳米的综合作用来实现中和，最终不会影响作物的性能。

·SHUI氢汽车：随着全球清洁能源的越来越重视，氢燃料电池汽车是汽车环境保护的最终解决方案之一，不可避免地是汽车行业的开发方向。氢能的应用在早期阶段积累了大量的研究，并已开始逐渐进入市场。尽管大规模工业化的日子仍然取决于氢燃料技术的成熟度以及成本大幅下降。

·超级磁铁：纳米铁粉的磁性特性是普通铁的100-200倍。可以重新形成纳米粉，然后发射以形成对高温，高压和超强度具有抗性的超级磁铁。

·纳米硅增强的太阳能电池：在太阳能光面板表面上涂有纳米涂层，可以吸收更多的轻能并提高光能的转化效率。

来宾介绍

Yan Pengxun：博士学位，科学博士学位主管，国务院特殊政府津贴专家和著名的纳米材料专家。他目前是Gansu科学院Nano应用技术研究办公室的首席研究员，也是GANSU返回海外中文联合会的主席。他曾担任血浆和金属材料研究所的教授，博士主管，主任以及Gansu科学院副校长。在德国，新加坡和美国学习。发明的“金属纳米型宏制剂技术（MPNP）”是世界上唯一的高质量金属纳米生工业生产技术，其生产能力是其他技术的数十种。他领导着提出“纳米农业”的概念。在国际知名的期刊上发表了300多篇SCI论文。 2020年5月7日，它被选为2019年中文中最引用的研究人员的物质机制清单，由英国Elsevier发布。

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