纳米有什么作用?

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1 量子点材料(Quantum Dot),又称量子点发光二极管(QD-LED)。目前研究得最多的是CdSe量子点,由于CdSe本身是一种半导体,所以它可以像PN结一样,形成一种能量传递的结构,从而可以把光电转换的效率提高很多倍;而且这些量子点在受到光激发后,可以产生激子,而这种激发过程是可逆的,在停止光照射后,它们可以退激发回原来的低能状态,处于一种亚稳态,这样就有机会把电能转化成热能而不会浪费掉。因此这种量子点的发光二极管有可能成为一种高效率的热发电装置。

2 碳纳米管(Carbon nanotube)由单层或多层石墨原子以六边形形式堆积而成,具有独特的性质——超大的比表面能和超强的导电性、热稳定性等。现在研究最多的可能是用作锂离子电池的阳极材料,因为锂金属非常活泼,而碳纳米管有很强的导电性和储存锂的能力,同时它本身的体积容量很高,所以用做锂的蓄电池正极材料很有发展潜力。另外最近还有研究报道用碳纳米管做成太阳能电池的电极,也有很好的光电转换效率。碳纳米管还可以用来制造其他器件,比如离子传感器、场效应晶体管等等。

3 纳米氧化锌(nZnO)由于其独特的光学,电学特性及生物相容性,已被广泛用于化学,物理,生物等领域。而在电子领域,作为新型功能材料的zno更是有着非常重要的地位,其中研究最为深入的还有nZnO光伏电池。与传统的光伏电池相比,非晶nanozno光伏电池具有丰富的活性材料,高透明度,良好的耐腐蚀和抗辐射性能以及低廉的生产成本等特点。

4 纳米金(nanogold)由于它的特殊结构和粒子大小可调的特性为药物控制释放提供了有效的方法。它在光电感应器、气体传感、生物标记和免疫分析等方面都具有非常广阔的应用前景。 近年来发展的纳米铜、钴铁氧化物以及石墨烯等新材料也在不同方面展现出了巨大的应用潜力。

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纳米技术的应用,几乎可以改变人们目前使用的所有产品。其中最重要的是纳米电子学和仿生学,未来将给人们的生产和生活带来一场极为广泛和深刻的革命。在医学上,目前已经制造出粒径为30~100纳米的脂质体包裹的抗肿瘤药物,这种纳米载体可以使药物选择性地集中在特定的肿瘤组织。近年来,人们把DNA分子用作“软件”;利用DNA的复制、修复和配对等具有生物功能的分子,设计分子识别图,然后用DNA作“模板”,“指挥”纳米尺寸的金、银等材料,将其制成所需形状。如复制一种纳米尺寸的金质立体结构,首先将纳米金微粒“焊接”在双链DNA的适当部位,在适当条件下可以使金颗粒在分子DNA上排列成一维、二维或三维阵列。

利用分子水平的生物信号作为“软件”来“指挥”和调控纳米器件,在医学上有可能成为分子、细胞水平选择性药物输送和特异性酶催化反应的有用工具。例如,纳米颗粒的表面能,比大颗粒的化学活性高得多。美国研究人员用50纳米的铂微粒作催化剂,能使丙烯转化成丙烯氢。研究表明纳米金微粒能与细胞毒免疫球蛋白(Ig)高度选择性识别结合,这种免疫球蛋白是细胞毒T淋巴细胞执行杀伤靶细胞功能的重要分子。因此,用纳米金微粒作为“诱饵”,使细胞毒Ig发生耗竭,从而使靶细胞免受杀伤。另外,纳米材料由于具有奇特的光学、电子及磁学性质,因此可作为高灵敏度的生物传感器,用于疾病的早期诊断。

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