納米材料的研究現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)探討論文
納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍(1-100nm)或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料，這大約相當(dāng)于10~100個(gè)原子緊密排列在一起的尺度。以下是學(xué)習(xí)啦小編今天為大家精心準(zhǔn)備的：納米材料的研究現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)探討相關(guān)論文。內(nèi)容僅供參考，歡迎閱讀!
納米材料的研究現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)探討全文如下：
1 、納米材料的研究現(xiàn)狀
近年來(lái)，科學(xué)技術(shù)發(fā)生了飛速發(fā)展，各種新興產(chǎn)業(yè)和新興科學(xué)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，為了滿足各個(gè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，納米材料受到越來(lái)越多的關(guān)注和重視，各國(guó)科學(xué)家都在研究納米技術(shù)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，同時(shí)相關(guān)納米技術(shù)在許多行業(yè)中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用和實(shí)施，比如：電子電子行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)等等，并向產(chǎn)業(yè)化的方向逐漸邁進(jìn)。在美國(guó)、日本等國(guó)家納米材料已經(jīng)得到批量的生產(chǎn)，但是納米材料的未來(lái)發(fā)展還需要科學(xué)家們不懈的努力和研究，研發(fā)和發(fā)展的道路任重而道遠(yuǎn)，尤其是納米醫(yī)療診斷材料和納米生物材料還需要不斷的創(chuàng)新和發(fā)展。相關(guān)機(jī)構(gòu)曾這樣預(yù)測(cè)過(guò)：不到十年的時(shí)間，全世界納米新材料市場(chǎng)便會(huì)達(dá)到87 億美元的規(guī)模，整個(gè)行業(yè)便會(huì)有24.6%的年增長(zhǎng)率。
社會(huì)對(duì)納米材料的需求不斷增加的同時(shí)，世界各國(guó)紛紛投入到納米材料的研發(fā)中， 政府和企業(yè)大量人力和物力的投入，使納米材料的發(fā)展達(dá)到了一個(gè)新的高度，納米材料的市場(chǎng)規(guī)模不斷的擴(kuò)大。
在美國(guó)，納米材料被廣泛應(yīng)用在軍事、國(guó)防、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域，因而美國(guó)將納米材料的研究和發(fā)展作為一種國(guó)家戰(zhàn)略層面的科研項(xiàng)目。事實(shí)證明，納米材料具有優(yōu)良的性能，已經(jīng)被社會(huì)各界認(rèn)可，隨著納米材料的不斷研發(fā)，農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、生物等領(lǐng)域正在逐漸實(shí)施納米技術(shù)，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
在世界各國(guó)中，我國(guó)對(duì)于納米技術(shù)的研究并不算晚，當(dāng)前，我國(guó)共有一百多個(gè)研發(fā)機(jī)構(gòu)在進(jìn)行納米材料基礎(chǔ)和應(yīng)用的相關(guān)研究。這些研發(fā)機(jī)構(gòu)主要是我國(guó)的一些高校和研究所，其中高校中開(kāi)展較早的主要有：清華大學(xué)、東北大學(xué)、吉林大學(xué)等經(jīng)典大學(xué)，研究所中開(kāi)展較早的有：長(zhǎng)春感光化學(xué)研究所、應(yīng)用化學(xué)研究所等。通過(guò)各界不謝的努力和研究，近幾年來(lái)，我國(guó)納米材料的發(fā)展有了新的突破和發(fā)展， 并取得了豐碩的研究成果。研發(fā)過(guò)程中，應(yīng)用的方法主要有物理法、化學(xué)法及多種方法相結(jié)合的復(fù)合法，從而研發(fā)出一系列金屬和合金的氮化物和氧化物的納米顆粒; 同時(shí)我國(guó)向納米材料研發(fā)先進(jìn)的國(guó)家學(xué)習(xí)，不僅學(xué)習(xí)其完善的納米技術(shù)，而且引進(jìn)我國(guó)不能自主生產(chǎn)但對(duì)于納米材料的生產(chǎn)和發(fā)展不可或缺的設(shè)備，對(duì)納米材料的顆粒大小進(jìn)行微細(xì)的調(diào)控， 將這些研發(fā)成果廣泛應(yīng)用到生產(chǎn)當(dāng)中，從而生產(chǎn)出相應(yīng)的高科技納米產(chǎn)品，比如：納米塊材、納米薄膜等等;對(duì)納米材料進(jìn)行廣泛生產(chǎn)的同時(shí)，又積極發(fā)掘原有納米材料的新特性，在各個(gè)角度對(duì)納米材料進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展，收到了成效，比如：我國(guó)已經(jīng)成功研發(fā)出納米陶瓷，這種納米陶瓷具有優(yōu)良的性能，密度高且結(jié)構(gòu)復(fù)雜;同時(shí)，對(duì)于超塑性形變現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，我國(guó)在世界上屬于先鋒，超塑性形變現(xiàn)象即在拉伸疲勞應(yīng)力集區(qū)所表現(xiàn)出的納米氧化鋁晶粒特性;另外，我國(guó)在其他納米材料的相關(guān)研究中也取得了不錯(cuò)的成績(jī)，比如：我國(guó)深入研究功能納米材料，并看到了相應(yīng)的成效。
隨著社會(huì)對(duì)納米材料需求的不斷增加，我國(guó)在"八五"研究工作的基礎(chǔ)之上，又建立了許多研發(fā)基地，其中最重要的主要有：中科院金屬所、南京大學(xué)、中科院物理所、清華大學(xué)及國(guó)防科技大學(xué)等。這些納米材料基地的建立為我國(guó)納米技術(shù)的發(fā)展提供了基礎(chǔ)條件。通過(guò)近幾年來(lái)不懈的努力和研發(fā)，我國(guó)在納米材料的研發(fā)領(lǐng)域取得了一定的成果，在眾多的發(fā)達(dá)國(guó)家中，我國(guó)已經(jīng)具有一席之地。新的時(shí)期，我國(guó)的科研院校和研究所對(duì)納米材料的研發(fā)做出了重要貢獻(xiàn)，不僅提供生產(chǎn)納米材料的技術(shù)，同時(shí)提供高質(zhì)量的科研學(xué)者， 使納米材料更加廣泛的應(yīng)用于生產(chǎn)中，促進(jìn)了科研成果向工作和生產(chǎn)中的轉(zhuǎn)化。在未來(lái)的發(fā)展中，這些科研院校和研究所是我國(guó)納米材料發(fā)展的動(dòng)力。
2 、納米材料發(fā)展的未來(lái)趨勢(shì)
2.1 納米技術(shù)與信息產(chǎn)業(yè)的融合
進(jìn)入二十一世紀(jì)后，信息產(chǎn)業(yè)在社會(huì)的發(fā)展中具有不可替代的作用。到2010 年，信息產(chǎn)業(yè)在我國(guó)GDP 中所占的利潤(rùn)已經(jīng)達(dá)到10%。將納米技術(shù)融入到信息產(chǎn)業(yè)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：近年來(lái)網(wǎng)絡(luò)通訊、高清晰度數(shù)字顯示技術(shù)及芯片技術(shù)飛速發(fā)展，便相應(yīng)的推動(dòng)了納米技術(shù)的發(fā)展。而且在未來(lái)幾年中，世界對(duì)于網(wǎng)絡(luò)通訊和顯示集成等方面的設(shè)備性能要求會(huì)不斷的增加，許多國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始研發(fā)納米材料，并有了不錯(cuò)的成效。再者， 我國(guó)在網(wǎng)絡(luò)通訊方面跟其他發(fā)達(dá)國(guó)家還存在一定的差距，應(yīng)該對(duì)網(wǎng)絡(luò)通訊的關(guān)鍵零件進(jìn)行研發(fā)，比如：微電容、諧振器及微電極等，在進(jìn)行納米材料的研發(fā)過(guò)程中應(yīng)提高這些零件的性能，我國(guó)在網(wǎng)絡(luò)通訊方面上的不足為納米技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)的融合提供了合理的空間。
2.2 納米技術(shù)與環(huán)境產(chǎn)業(yè)的融合
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，環(huán)境污染問(wèn)題已經(jīng)成為世界各國(guó)關(guān)注的話題，納米技術(shù)可以有效應(yīng)用在污染物的降解及空氣的凈化上， 因而納米技術(shù)在環(huán)境的保護(hù)方面有著重大的意義。近幾年來(lái)，隨著我國(guó)污染程度的加大，已經(jīng)研發(fā)出了可以成功降解氮氧化物、甲醛等污染物的相應(yīng)納米設(shè)備，空氣的污染程度大為降低，將空氣中的有害成分從10ppm 降到了0.1ppm。同時(shí)納米技術(shù)也應(yīng)用到了水污染的治理當(dāng)中，很多企業(yè)應(yīng)用納米技術(shù)的光催化性質(zhì)使污染的水質(zhì)得到凈化， 在未來(lái)的發(fā)展中，納米技術(shù)在環(huán)境污染上的應(yīng)用將會(huì)更加普遍。
2.3 納米技術(shù)與生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的融合
進(jìn)入世貿(mào)組織對(duì)我國(guó)許多行業(yè)造成了不同程度的影響，尤其是醫(yī)藥行業(yè)，在納米技術(shù)的研發(fā)背景下，我國(guó)決定不斷發(fā)展，奮起直追。納米生物技術(shù)在醫(yī)藥上的研發(fā)主要是：在動(dòng)植物中提取有益于人類健康的材料，再經(jīng)過(guò)納米技術(shù)，使這種材料的作用充分發(fā)揮出來(lái)。同時(shí)在醫(yī)藥行業(yè)應(yīng)用納米技術(shù)，可以使納米技術(shù)的適用層次得到提高。
2.4 納米技術(shù)與能源環(huán)保產(chǎn)業(yè)的融合
隨著世界人口的不斷增加， 各種能源逐漸出現(xiàn)耗竭的狀態(tài)。因而， 目前我國(guó)最重要的工作便是合理有效的使用和開(kāi)發(fā)資源，同時(shí)研發(fā)出能夠取而代之的新能源。在傳統(tǒng)能源方面，應(yīng)該運(yùn)用納米技術(shù)使其充分利用，同時(shí)減少相應(yīng)廢棄物的排放。在新能源的研發(fā)方面，在借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)納米技術(shù)的同時(shí)，也要不斷的創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)出一系列可燃?xì)怏w等較清潔的能源，較少傳統(tǒng)資源的過(guò)度使用和浪費(fèi)，使新資源廣泛的應(yīng)用于人們的日常生活當(dāng)中。
2.5 運(yùn)用納米技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造
運(yùn)用納米技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造并完美結(jié)合，是當(dāng)前傳統(tǒng)行業(yè)再度復(fù)興的希望。比如，我國(guó)傳統(tǒng)的紡織行業(yè)，國(guó)際上激烈的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)嚴(yán)重打壓了我國(guó)的紡織業(yè)，因而納米技術(shù)應(yīng)該應(yīng)用在紡織材料領(lǐng)域， 這樣才能使衣服的品質(zhì)和質(zhì)量得到提高，使我國(guó)的紡織行業(yè)在國(guó)際上占有一席之地。
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