納米材料的應用領域

硬件型號：AMD銳龍75800X處理器

系統(tǒng)版本：IC系統(tǒng)

納米材料的應用領域是十分廣闊的,如:汽車行業(yè)、建筑行業(yè)、紡織行業(yè)、機械行業(yè)、電子信息行業(yè)、生物醫(yī)藥行業(yè)、環(huán)保行業(yè)、能源行業(yè)、裝備行業(yè)等。

1）汽車行業(yè)

納米技術在汽車產(chǎn)業(yè)的應用十分廣泛，應用納米技術可以提高汽車的安全、輕質(zhì)、環(huán)保等性能。由于納米材料比表面積大、催化效率高等特點，在汽車尾氣及車內(nèi)空氣凈化方面應用納米技術，將使排放的氣體更清潔、更環(huán)保。發(fā)動機應用納米陶瓷復合材料，將使發(fā)動機更堅固，使用壽命更長。

在安全防護方面應用納米力敏傳感材料、汽車防腐底漆、自清潔功能面漆、保險杠及車內(nèi)裝飾用納米改性高分子材料，可以顯著地提高汽車壽命，改善汽車的安全和防腐耐磨性能。各類電機中應用的新型納米稀土永磁材料以及汽車動力應用的納米太陽能電池，將進一步降低能耗，使能源更清潔，動力更強勁。

2）建筑行業(yè)

納米材料以其特有的光、電、磁等性能為建筑材料的發(fā)展帶來一次前所未有的革命，在建材中具有十分廣闊的應用前景和巨大的社會、經(jīng)濟效益。

未來可移動的整體房屋可以用納米復合材料建造，包括輕質(zhì)高強度的墻體、門窗、管材，環(huán)保涂料、屋面材料、太陽能電池、通風及給排水凈化系統(tǒng)等。

具有自清潔功能的納米抗菌防腐涂料，對墻體有更牢固的附著力，并且易于清潔，能有效地抑制細菌、霉菌的生長，分解空氣中的有機物和臭味，凈化空氣中的有害氣體，增加空氣中的負離子濃度，從而達到清新空氣等功效。具有自清潔功能的玻璃可實現(xiàn)免擦洗，減少“蜘蛛人”危險而繁重的日常勞動。具有自清潔功能的瓷磚將使家居生活更溫馨，將使繁重的家務勞動變得很輕松。具有自潔、抗菌功能的無規(guī)共聚聚丙烯（PPR）供水管，將使生活更輕松，管道使用壽命更長，水質(zhì)污染更小。

利用納米技術開發(fā)的納米導電涂料，可用于儲油罐、機房等設施的防靜電處理。利用納米材料屏蔽紫外線的功能可大大提高聚氯乙烯（PVC）塑鋼門窗的抗老化性能，增加使用壽命。

3）紡織行業(yè)

我國是世界紡織大國，2008年棉花年產(chǎn)量已超過650萬噸，化纖產(chǎn)量已達2405萬噸。將功能納米氧化物填充到纖維中可制得各種差別化、功能化纖維，從而賦予普通纖維特殊功能（如高感、高吸濕透濕、防污、抗靜電及導電、抗菌及消毒、離子交換、生物降解與相容、隱身、發(fā)光燈）而成為新一代化學纖維。還可采用化學、物理方法，將功能性納米組分與高聚物復合成纖維，達到集多種功能于一體的效果。這一切將為紡織材料的發(fā)展帶來一場革命，這些特種功能纖維將滿足人們?nèi)找孀非蟮氖孢m、保健、環(huán)保、智能型服裝的要求。這一領域的市場容量很大，據(jù)國際權(quán)威RNCOS調(diào)查公司預測，2012年應用納米技術的紡織品市場將達到1152億美元。

高阻燃、高強防彈、隱身性纖維也將為軍隊服裝和國防建設做出重要貢獻。納米技術可以應用于紡織機械、面料后整理等方面。隨著納米技術的深入開發(fā)，方便快捷的后整理技術也將引發(fā)納米材料在纖維應用上的又一次革命，將為社會帶來十分可觀的經(jīng)濟效益，可大大提高我國纖維產(chǎn)業(yè)在國際市場的競爭力。

4）機械行業(yè)

據(jù)統(tǒng)計，世界上1/3以上的一次性能源消耗于摩擦，磨損是材料與設備破壞和失效的三種最主要形式之一，每年所造成的損失約占GDP的1%。納米科技的發(fā)展為解決該領域的潤滑材料與技術難題提供了可能。金屬材料的晶粒細化和納米化，尤其是強機械力作用下的材料表層晶粒的納米化，并配合碳氮物理化學滲透，形成了高強度或者搞耐磨損性的金屬納米材料，可用于閥門軸承及高強度耐磨損部件。

金屬材料的表面納米化能夠明顯地提高金屬材料（如銅、鐵、低碳鋼和不銹鋼等）的力學和化學性能，而又不損害材料的韌性。硬質(zhì)合金作為一種重要的工具材料和結(jié)構(gòu)材料，其用途極其廣泛。最新研制的納米硬質(zhì)合金，不但強度和硬度均高于相同成分的粗晶合金，還展示出一些其他的新奇特性。

5）電子信息行業(yè)

在電子信息行業(yè)，應用納米技術制造出的基于量子效應的新型納米器件將克服電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的局限，這包括以強場效應、量子隧穿效應等為代表的物理限制和以功耗、互聯(lián)延遲、光刻等為代表的技術限制以及制造成本昂貴、用戶難以承受的經(jīng)濟限制。具有量子效應的納米信息材料將提供不同于傳統(tǒng)器件的全新功能，從而產(chǎn)生出新的經(jīng)濟增長點。這將是對信息產(chǎn)業(yè)和其他相關產(chǎn)業(yè)的一場深刻的革命。

這些技術上的突破將全面地改變?nèi)祟惖纳娣绞?，它所帶來的?jīng)濟價值是難以估量的。正如美國《新技術周刊》指出的，納米技術在電子信息產(chǎn)業(yè)中的應用將成為21世紀經(jīng)濟增長的一個主要發(fā)動機，其作用可使微電子學在20世紀后半葉對世界的影響相形見絀。

據(jù)國際半導體設備暨材料協(xié)會（SEMI）2006年發(fā)表的一份市場調(diào)研報告《全球納米電子市場與機遇》，2005年面向納米電子應用的納米材料、工具和設備市場總計為18億美元，預計2010年將增長到42億美元。其中碳納米管（CNT）、納米壓印和遠紫外光刻的增長最為迅速。未來5年內(nèi)，CNT背光和CNT場致發(fā)光顯示器（FED），以及許多采用納米材料的聚合物和透射膜將實現(xiàn)商業(yè)化。采用納米技術，將使顯示器產(chǎn)業(yè)能夠采用噴墨打印和絲網(wǎng)印刷等新型制造工藝。另外，采用納米線的MEMS存儲器件以及采用納米材料的新型半導體存儲也將實現(xiàn)商業(yè)化。報告還顯示，關注技術挑戰(zhàn)的產(chǎn)業(yè)，包括半導體產(chǎn)業(yè)，在采用新技術方面通常比較保守；而那些關注成本挑戰(zhàn)的產(chǎn)品，如顯示和硬盤存儲，更愿意嘗試新技術。

6）生物醫(yī)藥行業(yè)

納米技術將在生物醫(yī)學、藥學、人類健康等生命科學領域有重大應用。隨著納米技術在生物醫(yī)學領域的發(fā)展，它對疾病特別是重大疾病的早期診斷和治療將產(chǎn)生深遠的影響，例如采用可植入性和彌補性生物相容材料、診斷器件以及治療技術等。納米材料將有更多的機會應用于藥物輸運、診斷和治療系統(tǒng)。因此納米生物技術具有重要的社會與經(jīng)濟前景。根據(jù)產(chǎn)業(yè)咨詢公司納米市場（NanoMarkets）發(fā)布的報告，2009年全球藥物輸運和服務市場的收入有望超過67億美元，其中納米技術藥物輸運系統(tǒng)將創(chuàng)造超過17億美元的經(jīng)濟效益，2012年將超過48億美元。

7）環(huán)保行業(yè)

納米技術在環(huán)保行業(yè)上的應用，能夠極大地促進環(huán)保行業(yè)的發(fā)展。將使處理“三廢”的手段更有效率，使人類居住的環(huán)境得到很大程度的改善。我國為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，對新型納米環(huán)境材料及技術也提出了新的迫切需求。隨著納米技術的發(fā)展，納米光催化、凈化材料，脫硫脫硝用納米復合材料和可再生環(huán)境凈化用納米吸附材料等的批量制備技術將獲得突破，這對環(huán)境保護極具經(jīng)濟價值。

8）能源行業(yè)

納米能源技術的開發(fā)，將在一定程度上緩解世界能源短缺的現(xiàn)狀，提高現(xiàn)有能源的使用效率，為世界的可持續(xù)發(fā)展提供新的動力。納米材料將成為化學和能源轉(zhuǎn)化工藝方面具有高度選擇性和高效的催化劑，納米材料和技術將在低成本固態(tài)太陽能電池、高性能可充電電池（含超級電容器）和溫差電池、燃料電池等方面取得實質(zhì)性進展。這不僅對能源生產(chǎn)非常重要，而且對能源轉(zhuǎn)換極具經(jīng)濟價值。其中，納米太陽能電池材料、高效儲能材料、熱電轉(zhuǎn)換材料等是新型能源材料的重要組成部分和主要發(fā)展方向，將在解決21世紀日益突出的能源危機問題上發(fā)揮重要作用，形成一個新的經(jīng)濟增長點，并具有巨大的市場容量。

9）裝備行業(yè)

微納米加工與檢測儀器裝備是人類對納米世界的信息進行測量、控制及有效利用的基本手段和設備，其發(fā)展水平是國家納米科技水平和綜合實力的重要標志之一。納米科技的競爭，越來越明顯地表現(xiàn)為制造與檢測技術的競爭。因此，納米加工與檢測儀器設備的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化逐漸成為納米科技的競爭核心。

（圖片來源于互聯(lián)網(wǎng)）