海上名师大讲堂丨纳米科技与人类生活
2022年9月29日下午，“海上名师大讲堂”在上海师范大学附属闵行三中热情开班。上海师范大学化学与材料科学学院教授、博士生导师贾能勤在学校四楼多功能厅为三附中学生带来《纳米技术与人类生活》讲座。
纳米的神奇世界
讲座一开始，贾教授就提出了“莲花为什么能出泥而不染”、“徽墨写的书法为什么有这么好的光泽”、“壁虎为什么能飞过墙”等有趣的问题。 《蜜蜂为什么能找到回家的路》带领学生走进神奇的纳米世界。学生们这才意识到，这些生活中常见的现象都与纳米有关。贾教授指出，这三种现象的共同点是，荷叶、灰墨、壁虎吸盘、蜜蜂“圆规”等都具有纳米级周期性凹凸结构，吸附性强kaiyun官方网站登录入口，具有自洁作用，可储存许久。贾教授还利用生活中常见的金属、生物和陶瓷材料阐释了纳米材料特殊的光学、热学、磁学和机械性能。我们人类正是从神奇的自然现象中汲取灵感，开发出各种实用材料。
潜入“纳米世界”
纳米技术的发展
贾能勤教授带领同学们走进纳米技术的发展史。纳米技术诞生于 20 世纪 80 年代末。它是专门研究1至100纳米之间原子和分子的层次结构、组成和特殊性质的技术。该技术的最高境界是直接操纵原子和分子，用具有特定功能的材料和器件构建结构。
贾教授表示，通过探索纳米世界的“眼睛”和“手”（即扫描隧道显微镜和原子力显微镜），人们可以按照意志直接操纵原子分子或原子核，人类开始了真正的纳米世界的探索。迈向纳米技术的旅程。贾教授还演示了利用纳米技术操纵分子画出文字，引起了观众的惊叹。
纳米技术改变世界
纳米技术给人类的生活带来了极大的便利。贾教授介绍了“纳米技术”在人类生活中应用的实例。利用纳米材料的自洁作用，人们研制出了“纳米防雾眼镜”、“DNA纳米机器人”、“太阳能电池”、“试纸条”等工具。这些工具在生物医学和能源等领域大放异彩。 。贾教授还特别提到了纳米技术在冬奥会上的应用，比如为越野滑雪运动员开发的可穿戴监测设备、滑雪镜、滑雪板等运动装备，极大地增强了在场学生的民族自豪感。
纳米技术的未来
纳米技术现在正处于快速发展的过程中，我们也将见证下一次技术革命。贾教授借用著名科学家钱学森的预言作为纳米技术可能的未来，即“纳米及以下的结构是下一阶段科技发展的重点。这将是一场技术革命，从而又一场技术革命”。 21世纪的工业革命。”贾教授鼓励在场的同学们学好科学知识，努力成为新时代科学家的后备力量，为繁荣中国科学事业积蓄力量。
交流环节，三附中的同学们踊跃举手提问，贾教授认真细致地一一解答。贾教授连连称赞同学们思维活跃、视野开阔。
问
八班（二）顾同学：纳米材料在房屋建设方面有哪些实际应用和帮助？
回答
贾教授：纳米材料在房屋建筑中也有比较成熟的应用，比如外墙涂料、玻璃上的涂膜、太阳能的利用，以及一些隔音材料、保温材料等。上海师范大学也在上海第一次代表大会会址的建筑设计和施工中发挥了作用。有兴趣的同学可以实地参观考察。
问
八（一）班吴同学：我刚才讲了纳米技术在食品保鲜方面的一些应用。我想了解一下我们可以用什么手段来观察纳米技术或纳米材料在食品保鲜方面的应用？
回答
贾教授：在食品保鲜中，我们经常会用到纳米技术，并且有一些可以直接观察到的例子，比如常用的活性炭、食品添加剂、干燥剂等。当这些材料达到纳米级别时，它们会更好地进行吸附、保鲜、干燥、灭菌功能。但我们应该看到，纳米材料并不是万能的，它只能最大限度地发挥材料的潜力。
问
八（一）班沉同学：纳米级的材料非常小，颗粒之间的距离也非常小。水分子很难穿透它们。但我想问，火焰能穿过纳米材料之间的缝隙吗？
回答
贾教授：我们以前用火焰来制备纳米材料。纳米材料也分为多种结构开元棋官方正版下载，如多孔、棒状、球形等。多孔的纳米材料应该能够穿过热分子，但我还没有通过实验验证火焰能穿过纳米材料kaiyun全站app登录入口，所以不敢随意做出任何决定。综上所述。
问
六（4）班孙同学：现在的纳米技术已经达到了最高技术水平吗？如果没有，您认为什么时候可以实现？如果实现了，会不会出现我们被纳米材料包围的场景？
回答
贾教授：这是一个非常好的问题。纳米材料已经达到顶峰了吗？纳米技术仍处于基础研究阶段，尚未达到充分的实际应用。目前的一些设备和材料只是纳米材料应用的初步探索，尚未达到完全商业化阶段。什么时候才能达到顶峰呢？我还不能像费曼那样预测。需要数十年的探索和更多像您这样的青少年来推动纳米技术的发展。
问
六班（二）钟班：在我们的印象中，机器人是非常巨大的东西，但您刚才提到了纳米机器人。我想知道这个机器人是如何进入人体的？
回答
贾教授：这也是一个好问题。我们一直认为机器人很大，就像变形金刚一样，但我们所说的纳米机器人却非常微小，和我们平时所说的机器人是两个不同的概念。纳米机器人是指由材料合成的聚合物，可以携带一些药物，进入人体后进行纳米级的操作。我们也将此类设备称为机器人。
作词：梁宇
摄影丨唐宜生
编辑丨牛艳艳
