現在的納米材料有哪些?納米材料是指晶粒尺寸為納米級(1 m)的超細材料，其尺寸介于分子、原子與塊狀材料之間，通常泛指1～100nm範圍内的微小固體粉末納米材料是一種既不同于晶态也不同于非晶态的第三類固體材料，它是以組成納米材料的結構單元——晶粒、非晶粒、分離的超微粒子等的尺度大小來定義的目前，國際上将處于l～lOOnm尺度範圍内的超微顆粒及其緻密聚集體，以及由納米微晶所構成的材料，統稱為納米材料，包括金屬、非金屬、有機、無機和生物等多種粉末材料，我來為大家講解一下關于現在的納米材料有哪些?跟着小編一起來看一看吧!

現在的納米材料有哪些

納米材料是指晶粒尺寸為納米級(1 m)的超細材料，其尺寸介于分子、原子與塊狀材料之間，通常泛指1～100nm範圍内的微小固體粉末。納米材料是一種既不同于晶态也不同于非晶态的第三類固體材料，它是以組成納米材料的結構單元——晶粒、非晶粒、分離的超微粒子等的尺度大小來定義的。目前，國際上将處于l～lOOnm尺度範圍内的超微顆粒及其緻密聚集體，以及由納米微晶所構成的材料，統稱為納米材料，包括金屬、非金屬、有機、無機和生物等多種粉末材料。

1納米材料的特性

1．1表面效應

納米材料的表面效應是指納米粒子的表面原子數與總原子數之比随粒徑的變小而急劇增大後所引起的性質上的變化。球形顆粒的表面積與直徑的平方成正比，其體積與直徑的立方成正比，故其比表面積(表面積／體積)與直徑成反比。随着顆粒直徑變小，比表面積将會顯著地增加。例如粒徑為10nm時,比表面積為90m2g-1;粒徑為5nm時,比表面積為180m2g-1;粒徑下降到2nm時,比表面積猛增到450m2g-1。粒子直徑減小到納米級，不僅引起表面原子數的迅速增加，而且納米粒子的表面積、表面能都會迅速增加。

1．2尺寸效應

由于顆粒尺寸變小所引起的宏觀物理性質的變化稱為小尺寸效應。對超微顆粒而言，尺寸變小，同時其比表面積亦顯著增加，從而産生特殊的光學性質、熱學性質、磁學性質和力學性質。超微顆粒的小尺寸效應還表現在超導電性、介電性能、聲學特性以及化學性能等方面。

1．3體積效應

由于納米粒子體積極小，所包含的原子數很少。因此，許多現象如與界面狀态有關的吸附、催化、擴散、燒結等物理、化學性質将與大顆粒傳統材料的特性顯著不同，就不能用通常有無限個原子的塊狀物質的性質加以說明，這種特殊的現象通常稱之為體積效應。

1．4量子尺寸效應

該效應指微粒尺寸下降到一定值時，費米能級附近的電子能級由準連續能級變為離散能級。納米材料中處于離散的量子化能級中的電子的波動性使納米材料具有一系列特殊性質，如特異性催化，強氧化性和還原性。

1．5量子隧道效應

微觀粒子貫穿勢壘的能力稱為隧道效應。納米粒子的磁化強度等也具有隧道效應,它們可以穿越宏觀系統的勢壘而産生變化,這稱為納米粒子的宏觀量子隧道效應。它的研究對基礎研究及實際應用,如導電、導磁高聚物、微波吸收高聚物等,都具有重要意義。

2 納米材料在各領域中的應用

納米材料在各領域中的應用納米材料具有的諸如體積效應、表面效應、量子尺寸效應、宏觀量子隧道效應等，使得它們在電、磁、光等方面呈現常規材料不具備的特性。科學家們和工程技術人員利用納米材料的特殊性質解決了很多技術難題，可以說納米材料特性促進了科技進步和發展。

2.1在生物醫學中的應用

納米微粒的尺寸常常比生物體内的細胞、紅血球還要小，這就為醫學研究提供了新的契機。使用納米技術的新型診斷儀器隻需檢測少量血液，就能通過其中的蛋白質和DNA診斷出各種疾病。如各式納米傳感器，用于疾病的早期診斷、監測和治療；各式納米機械系統快速地辨别病區所在，并定向地将藥物注入病區而不傷害正常的組織。

2.2在日常用品中的應用

納米材料具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外線等作用，可以對飲用水進行消毒；對鞋、垃圾、紡織品、廚房等進行抗菌除味處理；比如納米雨衣傘，它是雨傘與雨衣的結合體,納米雨傘收傘有三折傘和直杆傘的收傘形态（簡單說，收傘時有長短兩種選擇）。納米雨衣可由納米雨傘轉變而成，納米雨衣可以保證從頭到腳絕對不濕。因具有納米材料的特性，所以這雨傘可以一甩即幹，雨傘轉變為雨衣後，這雨衣也隻需穿戴着輕輕一跳也即可全幹。納米材料在日常用品中的應用給我們的生活帶來很多便利。

2.3在國防、科技中的應用

納米電子器件、納米探測系統、納米微機械系統和納米材料在隐身技術中的應用都為國防軍事領域帶來革命性的影響。

納米材料級存儲器芯片在計算機上的應用使得計算機縮小成為“掌上電腦”。

2.4在環境保護方面的應用

光催化納米材料對環境污染物在其表面的光催化降解機理在大氣污染治理方面有突出的表現,而功能獨特的納米膜也能夠探測到由化學和生物制劑造成的污染，從而消除污染。

2.5在紡織工業領域的應用

納米材料的抗靜電功能、遠紅外功能、抗菌、防臭和防紫外線等在紡織工業中應用為我們提供了高檔、舒适和具有保健功能的服裝，滿足了人們對高質量生活的需求。

2.6在機械工業領域的應用

納米磁流體可以大幅度減少機械運行中的磨損，其良好的密封性在計算機及精密儀器轉動部分得到了很好的利用，采用納米材料技術對機械關鍵零部件進行金屬表面納米粉塗層處理，可以提高機械設備的耐磨性、硬度和使用壽命。利用納米技術還可以制造超微型機械，如納米發動機和納米執行機構。

3結論

納米科學技術的誕生将解決人類面臨的許多問題，在生活、生産、人類健康和環境保護等方面都有很廣泛的應用。納米材料将成為材料科學領域一個大放異彩的明星，在新材料、能源、信息等各個領域發揮舉足輕重的作用，人們的生活也必将因為納米材料的發展而更加美好。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!